Lorentzkracht

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 26

Lorentzkracht

De richting van de Lorentzkracht op een stroomvoerende geleider met lengte L in een magnetisch veld B volgt uit de vectorvergelijking F = IL x B. Ik veronderstel dat men op empirische wijze tot deze formule is gekomen die de richting van de kracht aangeeft. Nu vroeg ik me af of er ook een theoretische verklaring is voor de richting van deze kracht, misschien tot op atomair niveau?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 2.081

Re: Lorentzkracht

je kunt het 'gewoon' beredeneren door de samengestelde veldlijnen te vervangen door elastiekjes (voor de beeldvorming).
Lorentzkracht.png
Lorentzkracht.png (23.88 KiB) 761 keer bekeken
Een uitgerekt elastiekje bevat potentiële energie. Aan de rechterkant van de stroomvoerende bevinden zicht meer elastiekjes (de magnetische velden versterken elkaar aan die kant) dan aan de linkerzijde. Links vreten de veldlijnen elkaar grotendeels op,dus minder veldlijnen (minder elastiekjes!) De (Lorentz)kracht is dus logischerwijs naar links gericht!!
de grootte van de kracht bepaal je met F=BILsinΘ (Θ is de hoek tussen homogeen veld en de stroomvoerende geleider)
Bewegende elektrische ladingen worden wel afgebogen door magnetische velden ,maar hun snelheid krijgen ze door elektrische velden.

Gebruikersavatar
Berichten: 9.709

Re: Lorentzkracht

Maar waarom gaan de pijlen met de klok mee?

Gebruikersavatar
Berichten: 2.911

Re: Lorentzkracht

De Lorentzkracht is geen fundamentele kracht.
Ze kan vrij eenvoudig worden afgeleid uit de relativiteits theorie.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.081

Re: Lorentzkracht

Marko schreef:
vr 13 dec 2019, 19:00
Maar waarom gaan de pijlen met de klok mee?
die informatie zal wel in de vectorveld notatie van H=I/2πr zitten denk ik.

Berichten: 427

Re: Lorentzkracht

tempelier schreef:
vr 13 dec 2019, 19:19
De Lorentzkracht is geen fundamentele kracht.
Ze kan vrij eenvoudig worden afgeleid uit de relativiteits theorie.
Heuj? De Lorentzkracht is een magnetische kracht. Verschillende waarnemers zullen echter verschillende "verschijningsvormen" van deze kracht meten, aangezien het magneetveld deel uitmaakt van de veldsterkte (tensor) en dus als zodanig transformeert onder Lorentztransformaties. Dus wat Henkie een magnetisch veld noemt, zal Pietje een elektrisch veld noemen. Maar dat maakt de elektromagnetische kracht niet minder fundamenteel natuurlijk. Dan zou geen enkele kracht "fundamenteel" zijn.

Berichten: 427

Re: Lorentzkracht

gebruiker73 schreef:
vr 13 dec 2019, 15:56
De richting van de Lorentzkracht op een stroomvoerende geleider met lengte L in een magnetisch veld B volgt uit de vectorvergelijking F = IL x B. Ik veronderstel dat men op empirische wijze tot deze formule is gekomen die de richting van de kracht aangeeft. Nu vroeg ik me af of er ook een theoretische verklaring is voor de richting van deze kracht, misschien tot op atomair niveau?
Je kunt magnetische velden wel atomair verklaren (vanuit het schilmodel voor elektronen en het feit dat elektronen een magnetisch moment hebben). Maar de specifieke vorm van de Lorentzkracht en de richting is empirisch gevonden, en het "waarom" van precies deze vorm kunnen we niet verklaren. Maar de richting van de Lorentzkracht is wel zodanig dat de kracht geen arbeid uitoefent op een lading, dus misschien kun je, gegeven de elektrische kracht, beredeneren dat vanuit energiebehoud bekeken de Lorentzkracht loodrecht op het magneetveld staat (vergelijkbaar met de wet van Lenz omtrent inductie)

Uiteindelijk worden elektromagnetische velden beschreven met de maxwellvergelijkingen, dus voor een precies antwoord zul je daar naar moeten kijken denk ik ;)

Reageer