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Aufgabenstellung:

Eine kreisförmige Leiterschleife nach Bild a mit dem Radius führt den Strom . Der Leiter befindet sich nach Bild (teilweise) in einem homogenen Magnetfeld der Flussdichte , wobei beträgt.

Welche Kraft übt das Magnetfeld auf die Leiterschleife aus?

Abbildung

Kraftwirkung zwischen einem homogenen Magnetfeld und einer kreisförmigen, stromführenden Leiterschleife:
a) Gegebene Anordnung
b) Richtung der auftretenden Kraft und Darstellung der wirksame Leiterlänge
c) zur Berechnung der wirksamen Leiterlänge

Lösungsweg:

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Kraft

Zur Berechnung der gesuchten Kraft benötigen wir die im Magnetfeld wirksame Leiterlänge nach Bild .

Diese Leiterlänge lässt sich aus dem in Bild c angegebene rechtwinkligen Dreieck bestimmen.

Aus der Darstellung folgt:

Damit hat die gesuchte Kraft den Betrag

Sie wirkt, wie in Bild dargestellt, nach rechts.

Lösung: