Direkt zum Inhalt

Aufgabe

Überlagerung von Magnetfeldern

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Die nebenstehende Abbildung zeigt die Feldstruktur zwischen den ungleichnamigen Polen zweier gleichartiger Stabmagnete.

 

In der Prinzipskizze sei N der Nordpol einer schwimmenden Stricknadel, die sich im Raum zwischen dem Nordpol des linken und dem Südpol des rechten Stabmagneten befindet. Dabei ist die Kraft FN diejenige, die vom Nordpol des linken Stabmagneten auf N ausgeübt wird; entsprechend rührt FS vom Südpol des rechten Stabmagneten her.

a)Erläutere, warum FS kleiner als FN ist.

b)Erläutere, welche Bedeutung die Richtung von Fres für die durch N gehende Feldlinie des Überlagerungsfeldes hat.

c)Konstruiere die Feldlinienrichtung im Punkt A, welcher in der Mitte zwischen den beiden Magneten liegt.

Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken

a)Der Südpol des rechten Stabmagneten ist von N weiter entfernt als der Nordpol des linken Stabmagneten. Da die Kraftwirkung mit der Entfernung nachlässt, ist FS kleiner als FN.

b)Fres gibt die Richtung der Feldlinie des resultierenden Feldes an. Zur Erinnerung: Die Richtung einer Feldlinie zeigt in Richtung der Kraft, die auf einen "Probe-Nordpol" wirken würde.

c)Aus Symmetriegründen zeigt die resultierende Kraft und damit auch die Feldlinie des Überlagerungsfeldes horizontal nach rechts.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Elektrizitätslehre

Magnetisches Feld - Spule