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Also für die Drei-Finger-Regel brauchst du
erstmal drei Finger. Den Zeigefinger,
den Daumen und den Mittelfinger.
Schauen wir jetzt mal,
was du damit in der Elektrizitätslehre
anstellen kannst.
Hier siehst du einen elektrischen Leiter,
in dem ein elektrischer Strom fließt.
Ein elektrischer Strom ist
nichts anderes als ein Fluss
negativ geladener Teilchen,
die Elektronen genannt werden.
Warum ausgerechnet Elektronen
und nicht positiv geladene Protonen zum Beispiel?
Im Prinzip können auch Protonen fließen,
es ist jedoch einfacher in so einem metallischen Leiter
eher die Elektronen zu bewegen.
Sie sind viel viel viel leichter als Protonen.
Sie sind nicht ortsgebunden.
Und sie würden nicht so einfach
die Struktur des Metalls verändern.
Also - wir wissen jetzt,
was physikalisch ein elektrischer Strom bedeutet,
nämlich die Bewegung geladener Teilchen,
in diesem Fall Elektronen
in einem elektrischen Leiter.
Alles klar? Gut.
Um unsere Drei-Finger-Regel
anwenden zu können,
müssen wir unseren elektrischen Leiter
in ein Magnetfeld packen,
welches wir zum Beispiel mit einem
Hufeisenmagnet erzeugen.
Dabei muss das Magnetfeld homogen,
also gleichmäßig sein;
und senkrecht zur Stromrichtung zeigen.
Also, wenn das die Stromrichtung ist,
dann muss das Hufeisen so platziert sein,
dass sein Magnetfeld entweder nach da,
nach da,
aus dem Bildschirm heraus
oder in den Bildschirm hinein verläuft.
Diese Ausrichtungen sind senkrecht!
So, nimm mal deine linke Hand
und strecke sie zum Bildschirm hinaus.
Du willst ja 'was lernen, also mach das mal.
Zeige jetzt deinen Daumen dahin,
wohin die Elektronen im elektrischen Leiter fließen.
Hast du 's? Gut.
Jetzt wird es hart,
richte jetzt deinen Zeigefinger
in die Richtung des Magnetfelds,
welches von Nord nach Süd verläuft.
Also nach oben!
Wenn du jetzt schaffst
deinen Mittelfinger so rauszustrecken,
dass er in den Bildschirm hineinzeigt,
dann hast du das Thema verstanden.
Mehr ist da nicht.
Durchhalten, die Hand noch nicht runter lassen!
Schau dir mal den Daumen an.
Er zeigt in Richtung der Bewegung der Ladung.
Der Zeigefinger in Richtung des Magnetfelds,
also von Nord zum Südpol
und der Mittelfinger?!
Er steht für die Kraft!
Eine Kraft die den elektrischen Leiter
bzw. die Ladung im Leiter
in die Richtung des Mittelfingers ablenkt.
Das ist die sogenannte Lorentzkraft.
So, jetzt kannst du die Hand runterlassen!
Was bringt uns also
diese Drei-Finger-Regel?
Damit können wir die Richtung
der Ablenkung des Leiters bestimmen.
Ist das nicht geil?
wenn du also die Stromrichtung
und die Richtung des Magnetfelds kennst,
kannst du sagen,
wohin ein stromdurchflossenes Kabel abgelenkt wird.
Nutze dein Gehirn,
es geht auch andersrum!
Wenn du du ein Stromkabel
in ein Magnetfeld packst
und die Richtung der Ablenkung siehst,
weißt du sofort: AHA,
die Elektronen fließen in diese Richtung,
d.h. da muss der Plus und da der Minuspol sein.
Also nochmal:
zwei Größen musst du kennen,
die dritte kannst du dann
mit der Drei-Finger-Regel bestimmen.
Aber wie gesagt:
Sowohl das Magnetfeld,
als auch der elektrische Strom
und auch die Kraft,
müssen alle senkrecht aufeinander stehen.
Ganz ganz wichtig!
Sonst bringt dir die Drei-Finger-Regel nichts;
dann brauchst eben Mathe.
Aber Moment mal,
wir haben doch die linke Hand verwendet,
was ist mit der rechten?
Es würden doch dann
andere Richtungen herauskommen?
Richtig! Merke dir!
Linke Hand verwendest du,
bei einem elektrischen Strom von Minus nach Plus.
Beim Minus sind zu viele Elektronen,
beim Pluspol zu wenige Elektronen.
Das heißt Elektronen fließen zum Pluspol.
Man kann also auch sagen:
Linke Hand für den Fluss negativer Ladungen
und rechte Hand
für den Fluss positiver Ladungen.
Ich wiederhole es nochmal
damit es wirklich sitzt!
bei Bewegung negativer Ladung,
linke Hand.
Bei Bewegung positiver Ladung,
rechte Hand.
Wohin zeigt nochmal der Daumen?
In Richtung der Bewegung der Ladung.
Wohin zeigt der Zeigefinger?
In Richtung des Magnetfelds.
Wohin zeigt der Mittelfinger,
genau, in Richtung der Kraft,
in die die Ladung abgelenkt wird.
So, wir sind fast fertig.
Jetzt kommt der Endboss.
Das meine ich ernst,
wenn du den schaffst,
dann hast du die Drei-Finger-Regel wirklich verstanden.
Und du möchtest sie ja verstehen, oder nicht?
Also: dieser Boss hier ist der sogenannte Elektro-J
und er wird entweder positive
oder negative Ladung herausschießen,
die bis zur anderen Seite
des Bildschirms fliegen werden.
Nicht vergessen!
positive Ladung - rechte Hand.
Negative Ladung - linke Hand.
Das wär noch einfach...
jetzt kommt noch dazu,
dass sich das Magnetfeld verändert.
Es wird entweder in den Bildschirm hinein
oder aus dem Bildschirm hinaus zeigen.
Pass also auf!
Und eines solltest du noch wissen:
neutrale Teilchen werden
in Magnetfeldern nicht abgelenkt!
Wiederhole das Spielchen solange,
bis du es drauf hast.
Verstanden? Gut. Los gehts!
Rechte Hand: Ablenkung nach unten.
Linke Hand: Ablenkung nach unten.
Rechte Hand: Ablenkung nach oben.
Linke Hand: Ablenkung nach oben.
Neutrales Teilchen: Keine Ablenkung.
So das wars.
Wenn du der Meinung bist,
dass diese Art zu lernen sinnvoll ist,
dann gib mir bitte einen Daumen hoch.
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In diesem Sinne:
Tschüss & bis zum nächsten Mal.