Aufbau und Durchführung
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 Stärke des Magnetfeldes (b = 4,0cm; v = 4·v0)
Es wird davon ausgegangen, dass die Stärke 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
| a) Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Geschwindigkeit der Leiterschleife (N = 8; b = 4,0cm) | |||||||||
\( U_\text{ind} \sim v \) bei b und B konstant |
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| b) Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Breite der Leiterschleife (N = 8; v = 4·v0) | |||||||||
\( U_\text{ind} \sim b \) bei v und B konstant |
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c) Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Stärke des Magnetfeldes (b = 4,0cm; v = 4·v0) |
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\(U_\text{ind} \sim B \) bei b und v konstant |
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Aus den drei Teilergebnissen folgt\[ U_\text{ind} \sim v \cdot b \cdot B \]