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Aufgabe

Untersuchung inhomogener Magnetfelder

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

a)Wie müsste der Testleiter einer Stromwaage beschaffen sein, damit man auch inhomogene Magnetfelder - wie z.B. in dem nebenstehenden Bild dargestellt - ausmessen könnte?

b)Welche Schwierigkeiten treten mit der Methode "Kraft auf stromdurchflossenen Leiter" bei der Ausmessung inhomogener Magnetfelder auf?

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a)Die Länge des Testleiters dürfte nur sehr klein sein. Mit einem Testleiter großer Länge würde man nämlich Feldbereiche erfassen, in denen eine deutlich unterschiedliche Flussdichte herrschen kann. Aus der magnetischen Kraft auf den Testleiter könnte man nur einen Durchschnittswert der Flussdichte in dem vom Testleier erfassten Bereich ermitteln.

Je kleiner die Länge des Testleiters ist, desto geringer ist auch die magnetische Kraft auf den Testleiter (bei einer bestimmten Stromstärke). Sehr kleine Kräfte sind aber - je nach vorhandener Apparatur - sehr schwer oder nur ungenau zu messen.

b)Misst man die Kraft auf den stromdurchflossenen Leiter mit Hilfe einer Stromwaage, wo sollte die magnetische Kraft senkrecht zum Waagebalken angreifen. Die Ausrichtung der wenig flexiblen "Anordnung Stromwaage" in Bezug auf die Richtung des zu untersuchenden Magnetfeldes kann Schwierigkeiten bereiten. Diese Schwierigkeiten bleiben auch bestehen, wenn man anstelle der Stromwaage ein elektronisches Newtonmeter zur Verfügung hat.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Kraft auf Stromleiter - E-Motor