Lorentzkraft-Rechner

Über diesen Rechner

Das Lorentzkraftgesetz beschreibt die gesamte elektromagnetische Kraft auf ein geladenes Teilchen: F = qE + qv×B, und wenn das elektrische Feld so zu v×B ausgerichtet ist, dass beide Kräfte in dieselbe Richtung zeigen (wie dieser Rechner annimmt), ergibt eine Geschwindigkeit im Winkel θ zum Magnetfeld einen Betrag von F = qE + qvB·sin(θ). Der Term des elektrischen Feldes wirkt stets entlang der Feldrichtung, während der Term des Magnetfeldes senkrecht sowohl zur Geschwindigkeit des Teilchens als auch zum Feld wirkt – weshalb er die Bahn einer bewegten Ladung krümmt, statt sie zu beschleunigen oder abzubremsen.

Diese eine Gleichung liegt dem Verhalten geladener Teilchen in allem zugrunde, vom Elektronenstrahl einer Kathodenstrahlröhre über ein Massenspektrometer bis zum magnetischen Einschluss in einem Tokamak. Physikstudierende, Elektroingenieure sowie Plasma- und Beschleunigerphysiker nutzen sie, um Ablenkfelder zu dimensionieren, Teilchenbahnen vorherzusagen und Komponenten wie Geschwindigkeitsfilter und magnetische Linsen zu entwerfen.