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Versuche

Bewegter Leiterrahmen im homogenen Magnetfeld

Aufbau und Durchführung

Foto: LEYBOLD-Didactic
Foto: LEYBOLD-Didactic
Abb. 3 Aufbau und Durchführung des Versuchs zur quantitativen Untersuchung der Induktionsspannung

Auf einem Metallrahmen M befinden sich drei Leiterschleifen mit verschiedenen Breiten b.

Der Metallrahmen kann mit Hilfe eines Motors mit verschiedenen Geschwindigkeiten v aus einem homogenen Magnetfeld gezogen werden.

Das Magnetfeld wird durch N Paare von Scheibenmagneten erzeugt, die links und rechts des Metallrahmens angeordnet werden. Zwischen den Polschuhen P herrscht dann ein annähernd homogenes Magnetfeld, dessen Stärke durch die Zahl N der Scheibenmagnet-Paare variiert werden kann.

An die Enden der Leiterschleifen kann ein sehr empfindliches Spannungsmessgerät angeschlossen werden (Mikrovoltmeter), welches die Induktionsspannung, die beim Bewegen einer Leiterschleife im Magnetfeld entsteht, anzeigt.

Beobachtung

a) Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Geschwindigkeit der Leiterschleife (N = 8; b = 4,0cm)

v in relativen Einheiten 1·v0 2·v0 4·v0
U in μV 50 101 204

b) Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Breite der Leiterschleife (N = 8; v = 4·v0)

b in cm 4,0 3,0 2,0
U in μV 204 146 108

c) Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Flussdichte des Magnetfeldes (b = 4,0cm; v = 4·v0)

Es wird davon ausgegangen, dass die Flussdichte des Magnetfeldes proportional zur Zahl N der Scheibenmagneten-Paare ist.

N 8 6 5 4 3 2
U in μV 204 160 138 108 80 54

Auswertung

Werte die drei Teilversuche grafisch aus und fasse die drei Teilergebnisse zu einem Ergebnis zusammen.