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Versuche

Magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Kohlestift

Aufbau und Durchführung

Ein kurzer runder Kohlestab (z.B. von einer Kohlenbogenlampe) wird frei beweglich auf zwei waagerechte Eisenstangen gelegt, die als Stromzuführung dienen. Durch einen starken Hufeisenmagnet erzeugt man um den Kohlestab ein nahezu homogenes Magnetfeld. Man schaltet kurz den Strom ein, indem man beide Eisenstangen über Kabel mit der elektrischen Quelle verbindet.

Im ersten Teilversuch legen wir den Kohlestab senkrecht zu den magnetischen Feldlinien, im zweiten Teilversuch parallel zu ihnen.

Hinweis: Die üblichen Leiterschaukeln sind so breit, dass man die Leiterschaukel nicht so positionieren kann, dass Magnetfeldrichtung und Stromrichtung durch das untere Leiterstück übereinstimmen. Im Gegensatz dazu lässt sich das Kohlebruchstück leicht an den Abstand der beiden Magnetpole des Hufeisenmagneten anpassen und sich parallel zu den Feldlinien anordnen.

Beobachtung
Abb. 2 Aufbau, Durchführung und Beobachtung des Teilversuchs, bei dem der Strom senkrecht zu den magnetischen Feldlinien fließt

Im ersten Teilversuch (vgl. Animation in Abb. 2) fließt der Strom durch den Kohlestab senkrecht zu den magnetischen Feldlinien.

Abb. 3 Aufbau, Durchführung und Beobachtung des Teilversuchs, bei dem der Strom parallel zu den magnetischen Feldlinien fließt

Im zweiten Teilversuch (vgl. Animation in Abb. 3) fließt der Strom durch den Kohlestab parallel zu den magnetischen Feldlinien.

Ergebnis

Wenn ein Strom senkrecht zu den magnetischen Feldlinien verläuft, dann wirkt eine magnetische Kraft zwischen Magnet und Strom.

Wenn ein Strom parallel zu den magnetischen Feldlinien verläuft, dann wirkt keine magnetische Kraft zwischen Magnet und Strom.