Physik 9 · Elektrizitätslehre
Drei-Finger-Regel
Auf bewegte Ladungen im Magnetfeld wirkt die Lorentzkraft. Bewegung, Feld und Kraft stehen dabei senkrecht aufeinander. Spreize Daumen, Zeigefinger und Mittelfinger so, dass jeder Finger senkrecht auf den beiden anderen steht. Wichtig ist nur, welche Hand du nimmst: Das hängt davon ab, ob du an die Elektronen denkst oder an die technische Stromrichtung.
So gehst du vor
- 1Wähle oben, wofür die Regel gelten soll, und stelle Daumen und Zeigefinger ein. Der Mittelfinger zeigt die Kraft.
- 2Ziehe im Bild, um die Ansicht zu drehen. Halte deine eigene Hand genauso.
- 3Wechsle bei „Derselbe Draht“ zwischen den Elektronen und der technischen Stromrichtung. Daumen und Hand ändern sich, die Kraft bleibt.
- 4Im Trainer sind zwei Richtungen gegeben. Tippe die dritte an einem Achsenende an. Danach erscheint die Hand zur Kontrolle.
Die Regel
Elektronen: linke Hand
- Daumen (Ursache): Bewegungsrichtung der Elektronen (im Leiter von − nach +)
- Zeigefinger (Vermittlung): Feldrichtung, von Nord nach Süd
- Mittelfinger (Wirkung): Richtung der Kraft
Positive Ladungen und technische Stromrichtung: rechte Hand
- Daumen (Ursache): Bewegungsrichtung der positiven Ladung bzw. technische Stromrichtung (von + nach −)
- Zeigefinger (Vermittlung): Feldrichtung, von Nord nach Süd
- Mittelfinger (Wirkung): Richtung der Kraft
Typischer Fehler: die rechte Hand zusammen mit der Bewegungsrichtung der Elektronen. Eine Verwechslung dreht die Kraft um.
Die Hand im Raum
Wofür gilt die Regel gerade?
Daumen: Bewegungsrichtung der Elektronen
Zeigefinger: Feldrichtung (von Nord nach Süd)
Mittelfinger: Die Kraft zeigt nach unten.
Trainer: Zwei Richtungen sind gegeben, tippe die dritte an
Üben
Deine Antwort: im Bild antippen oder hier
0 von 0 richtig
Nimm deine echte Hand dazu. Dreh das Bild, wenn du die Richtungen vorne und hinten nicht erkennst.
Aufträge
- Elektronen fliegen nach rechts, das Feld zeigt nach oben. Bestimme die Richtung der Kraft erst mit deiner Hand, dann im Bild.
- Bei derselben Anordnung ist ein Draht gemeint: Die Elektronen fließen nach rechts. In welche Richtung zeigt die technische Stromrichtung? Bestimme die Kraft mit der rechten Hand.
- Was passiert mit der Kraft, wenn du bei gleichem Feld die Bewegungsrichtung umkehrst? Was passiert, wenn du Bewegung und Feld umkehrst?
- Elektronen fliegen nach rechts in ein Feld, das nach hinten zeigt. Wohin werden sie abgelenkt? Eine positive Ladung fliegt im selben Feld ebenfalls nach rechts. Wohin wird sie abgelenkt?
- Schaffe im Trainer zehn richtige Aufgaben in Folge, davon mindestens drei, in denen das Feld gesucht ist.
Theorie: Kapitel „Lorentzkraft“. Den passenden Versuch findest du auf der Seite „Lorentzkraft“.