Kraftwirkung auf stromdurchflossene Leiter

Question

Ich hab hier ein Beispiel welches zu Elektrotechnik und Mathe gehört.

Weiß nicht wirklich wie ich dies rechnen muß.


Bsp.: 2 parellele Leitungen (d= 4 mm), Abstand 4 mm

         Spannung 1 (I) = 100 A,   Spannung 2 (I) = 50 A

         Spannung geht in gleiche Richtung


gesucht sind:    F = Kraft  + die Richtung der Kraft.


Danke für eure Hilfe


Lg. Manuel

Answer 1

In deinem Beispiel schreibst du von Spannung, meinst aber tatsächlich die Ströme

I1 = 100 A und I2 = 50 A

 

Die Kraft F, die auf die beiden Leiter wirkt, ist:

F = ( µ₀  * I1 * I2 * L ) / ( 2 * π * r )

mit

µ₀ : magnetische Feldkonstante, µ₀ = 1,256 * 10 ^{- 6} [Vs/Am]

I1 = 100 A

I2 = 50 A

r: Abstand der Leiter, hier: 4 mm = 0,004 m

L: Länge der Leiter im Magnetfeld, hier: unbekannt

 

Die gesuchte Kraft hängt also noch von der nicht bekannten Länge L der Leiter ab. Setzt man für die übrigen Variablen deren Werte ein und rechnet aus, erhält man:

F = 0,25 * L

 

Da der Strom in beiden Leitern in die gleiche Richtung fließt, weisen die Richtungen der auf die beiden Leiter wirkenden Kräfte aufeinander zu, die Leiter ziehen sich also an.