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Aufgabe

Aluminiumring vor Elektromagnet

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Vor den Eisenkern eines Elektromagneten wird ein in horizontaler Richtung beweglicher Aluminiumring gebracht, der an zwei Fäden hängt.

Übertrage die Skizze auf Papier und zeichne die Pole des Elektromagneten, die Stromrichtung im Aluminiumring und die Pole des Aluminiumrings ein, wenn der Schalter geschlossen wird.

Gib jeweils eine Begründung für die Lösung.

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Die technische Stromrichtung in der auf den Eisenkern gewickelten Spule geht vom Pluspol zum Minuspol. Der Strom \({I_{\rm{Spule}}}\) ruft ein Magnetfeld hervor, dessen Richtung mit der Rechten-Faust-Regel ermittelt werden kann: Daumen der rechten Hand in Richtung des technischen Stroms; die übrigen Finger der rechten Hand geben die Richtung des Magnetfeldes an. Also hat der Elektromagnet links seinen Nordpol und rechts seinen Südpol.

Nach der Regel von Lenz fließt der Induktionsstrom im Ring \({I_{\rm{Ring}}}\) so, dass er die Ursache seiner Entstehung zu hemmen sucht. Bei der eingezeichneten Richtung von \({I_{\rm{Ring}}}\) bewirkt dieser ein Magnetfeld, dessen Richtung entgegen dem Magnetfeld des Elektromagneten gerichtet ist, d.h. das Magnetfeld des Rings hat auf der Spulenseite einen Südpol und auf der spulenabgewandten Seite einen Nordpol.