In dem in Abb. 1 dargestellten Versuchsaufbau (Stromquelle, Schalter, einfache Spule, Kompassnadel) ist der Schalter zunächst geöffnet.
a)Gib an, in welcher Richtung bei dieser Skizze der magnetische Nordpol der Erde liegt. Knappe Begründung!
Abb. 2
Bewegung einer Kompassnadel vor einer Spule, die an eine elektrische Quelle angeschlossen wird
Nun wird der Schalter geschlossen. Dabei zeigt sich das nebenstehend angedeutete Versuchsergebnis.
b)Erläutere, welche Schlüsse man daraus ziehen kann.
c)Erläutere, durch welche Maßnahme man - bei gleicher Spule - erreichen kann, dass sich die Kompassnadel noch weiter in Richtung der Spule dreht, ohne den Spulestrom weiter zu erhöhen oder die Kompassnadel näher an die Spule zu rücken.
Begründe, warum deine Maßnahme das gewünschte Resultat erzielt.
a)Der magnetische Nordpol der Erde liegt in der Richtung, in welche der Südpol der Kompassnadel zeigt.
Grungesetz der Magnetostatik: Ungleichnamige Pole ziehen sich an.
b)Ein stromdurchflossene Spule zeigt eine magnetische Wirkung.
Auf der rechten Spulenseite muss sich ein Nordpol befinden.
Abb. 3
Bewegung einer Kompassnadel vor einer Spule, die an eine elektrische Quelle angeschlossen ist und in die ein Weicheisenkern geschoben wird
c)Durch Einbringen eines Weicheisenstückes wird die magnetische Wirkung der Spule verstärkt. Dadurch wird die Kompassnadel noch stärker in Richtung der Spulenachse gedreht.
In dem Weicheisenstück befinden sich zunächst ungeordnete Elementarmagnete, die sich insgesamt in ihrer Wirkung aufheben. Durch das Einbringen in die Spule (magnetische Wirkung), werden die Elementarmagnete ausgerichtet. Sie verstärken die magnetische Wirkung der Spule.
