Rechte-Hand-Regel

Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld oder bewegen sich freie Ladungsträger in einem solchen Magnetfeld, so wird auf sie eine Kraft ausgeübt. Allgemein gilt:
Auf bewegte Ladungsträger wirkt in einem Magnetfeld eine Kraft senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung und senkrecht zur Richtung des magnetischen Feldes.

Der Zusammenhang zwischen der Bewegungsrichtung der Ladungsträger, der Richtung des Magnetfeldes und der Richtung der Kraft auf die Ladungsträger wird durch die Rechte-Hand-Regel genauer erfasst. Manchmal wird diese Regel auch als UVW-Regel (U von Ursache, V von Vermittlung, W von Wirkung) bezeichnet.

Die Rechte-Hand-Regel (Bild 2) lautet:

• Der Daumen gibt die Bewegungsrichtung positiv geladener Ladungsträger an (Stromrichtung von + nach -).
• Der Zeigefinger gibt die Richtung des Magnetfeldes von Nord- zum Südpol an.
• Der Mittelfinger zeigt dann in Richtung der Kraft, die auf die Ladungsträger wirkt.

Bei der Formulierung als UVW-Regel wird als Ursache U die Bewegungsrichtung positiv geladener Ladungsträger, als Vermittlung V die Richtung des Magnetfeldes und als Wirkung W die Richtung der Kraft bezeichnet. Der gleiche Inhalt wird hier nur anders bezeichnet.
Beachte bei der Anwendung der Rechte-Hand-Regel:
Befindet sich ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld, so ist zu beachten, dass zwar die Bewegung der Elektronen vom Minuspol der elektrischen Quelle zum Pluspol verläuft, bei der Rechte-Hand-Regel aber eine Stromrichtung von + nach -, also gerade in umgekehrter Richtung, angenommen wird.
Das ist auch zu beachten, wenn sich Elektronen in einer Elektronenstrahlröhre durch ein Magnetfeld bewegen und abgelenkt werden.
Die Zusammenhänge, die in der Rechte-Hand-Regel dargestellt sind, hat der niederländische Physiker HENRIK LORENTZ (1853 -1928) intensiver erforscht. Die Kraft, die auf bewegte Ladungsträger im Magnetfeld wirkt, wird deshalb ihm zu Ehren auch als Lorentzkraft bezeichnet.

Mithilfe der Rechte-Hand-Regel kann man z.B. die Wirkungsweise von Gleichstrommotoren erklären. Bei Elektronenstrahlröhren lässt sich mithilfe dieser Regel ermitteln, in welche Richtung der Elektronenstrahl abgelenkt wird, wenn er ein Magnetfeld durchläuft.
Die Rechte-Hand-Regel kann auch genutzt werden, um die Richtung der Kraft zwischen zwei stromdurchflossenen Leitern zu bestimmen (Bild 3).
Um einen stromdurchflossenen Leiter existiert ein Magnetfeld.
Bringt man nun in dieses Magnetfeld einen weiteren stromdurchflossenen Leiter, so wirkt auf diesen eine Kraft, die man nach der Rechte-Hand-Regel bestimmen kann.
Stromdurchflossene Leiter ziehen sich bei gleicher Stromrichtung an und stoßen sich bei entgegengesetzter Stromrichtung ab.
Die Kräfte zwischen stromdurchflossenen Leitern werden zur Definition der Einheit Ampere genutzt: Das Ampere ist die Stromstärke durch zwei geradlinige lange Leiter, die den Abstand 1 m haben und zwischen denen die Kraft je 1 m Länge $2\cdot {10}^{-7}\text{N}$ beträgt.
Das Ampere ist eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems (SI).