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Teilchenbahnen in Magnetfeldern - Homogenes Feld-Senkrechter Eintritt (Animation)
Die Animation zeigt die Bahnkurve eines positiv geladenen Teilchens, das senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes Magnetfeld eintritt.
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Zum DownloadGrößen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Magnetisches Feld (Simulation)
Die Animation zeigt verschiedene Darstellungsmöglichkeiten eines homogenen magnetischen Feldes.
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Zum DownloadStarke Elektromagnete (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Elektromagneten mit Eisenkern.
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Zum DownloadWALTENHOFEN'sches Pendel - Pendeln mit Magnetfeld (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des zweiten Teilversuchs zum WALTENHOFEN'schen Pendel.
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Zum DownloadGeladene Teilchen im magnetischen Querfeld (Simulation)
Die Simulation zeigt die Bewegung geladener Teilchen im magnetischen Querfeld. Verändert werden können in gewissen Grenzen die magnetische…
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Zum DownloadEnergie des magnetischen Feldes (Animation)
Die Animation zeigt die Selbstinduktionswirkung einer Spule am Beispiel einer Parallelschaltung von Glühlampe und Spule.
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Zum DownloadAusbreitung elektromagnetischer Wellen (Animation)
Diese Simulation zeigt eine elektromagnetische Welle, und zwar eine ebene, linear polarisierte Welle, die sich in positiver \(x\)-Richtung ausbreitet.…
Zum DownloadDiese Simulation zeigt eine elektromagnetische Welle, und zwar eine ebene, linear polarisierte Welle, die sich in positiver \(x\)-Richtung ausbreitet.…
Zum DownloadLORENTZ-Kraft
- Bewegen sich Ladungsträger senkrecht oder schräg zu einem Magnetfeld, so wirkt eine Lorentzkraft auf die Ladungsträger.
- Die Kraftrichtung kann mit der Drei-Finger-Regel bestimmt werden.
- Die Lorentzkraft wirkt auch auf freie Ladungsträger.
- Bewegen sich Ladungsträger senkrecht oder schräg zu einem Magnetfeld, so wirkt eine Lorentzkraft auf die Ladungsträger.
- Die Kraftrichtung kann mit der Drei-Finger-Regel bestimmt werden.
- Die Lorentzkraft wirkt auch auf freie Ladungsträger.
Bestimmung der LORENTZ-Kraft
- Herrscht an einem Punkt ein magnetisches Feld \(\vec B\) mit bekannter Richtung, Orientierung und Flussdichte \(B\), und bewegt sich an diesem Punkt ein Teilchen mit der Ladung \(q\) und der Geschwindigkeit \(\vec v\), dann kannst du die Richtung, die Orientierung und den Betrag der LORENTZ-Kraft \(\vec F_{\rm{L}}\) auf dieses Teilchen bestimmen.
- Die Richtung und die Orientierung der LORENTZ-Kraft \(\vec F_{\rm{L}}\) auf das Teilchen bestimmst du mit Hilfe der Drei-Finger-Regel der rechten Hand (Daumen in Bewegungsrichtung eines positiv geladenen Teilchens, Zeigefinger in Magnetfeldrichtung → Mittelfinger in Kraftrichtung).
- Den Betrag \(F_{\rm{L}}\) der LORENTZ-Kraft auf das Teilchen berechnest du mit der Formel \({F_{{\rm{L}}}} = q \cdot v \cdot B \cdot \sin \left( \varphi \right)\), wobei \(\varphi\) die Weite des Winkels zwischen \(\vec B\) und \(\vec v\) ist.
- Herrscht an einem Punkt ein magnetisches Feld \(\vec B\) mit bekannter Richtung, Orientierung und Flussdichte \(B\), und bewegt sich an diesem Punkt ein Teilchen mit der Ladung \(q\) und der Geschwindigkeit \(\vec v\), dann kannst du die Richtung, die Orientierung und den Betrag der LORENTZ-Kraft \(\vec F_{\rm{L}}\) auf dieses Teilchen bestimmen.
- Die Richtung und die Orientierung der LORENTZ-Kraft \(\vec F_{\rm{L}}\) auf das Teilchen bestimmst du mit Hilfe der Drei-Finger-Regel der rechten Hand (Daumen in Bewegungsrichtung eines positiv geladenen Teilchens, Zeigefinger in Magnetfeldrichtung → Mittelfinger in Kraftrichtung).
- Den Betrag \(F_{\rm{L}}\) der LORENTZ-Kraft auf das Teilchen berechnest du mit der Formel \({F_{{\rm{L}}}} = q \cdot v \cdot B \cdot \sin \left( \varphi \right)\), wobei \(\varphi\) die Weite des Winkels zwischen \(\vec B\) und \(\vec v\) ist.
Generator- und Motorprinzip
- Die Funktionsweise von Generatoren und Elektromotoren sind physikalisch eng verbunden
- Zentral ist bei beiden die Lorentzkraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld
- Die Funktionsweise von Generatoren und Elektromotoren sind physikalisch eng verbunden
- Zentral ist bei beiden die Lorentzkraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld
Magnetische Flussdichte im Innenraum einer luftgefüllten Spule - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der magnetischen Flussdichte im Innenraum einer luftgefüllten Spule nach den…
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Zum DownloadMagnetfeld eines geraden stromdurchflossenen Leiters (Simulation)
Diese Simulation verdeutlicht am Beispiel eines geraden stromdurchflossenen Leiters, dass jeder Strom ein Magnetfeld erzeugt. Durch einen senkrecht…
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Zum DownloadElektromagnetische Induktion (Simulation)
Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von: PhET Interactive Simulations University of Colorado…
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Zum DownloadMagnetische Flussdichte in der Umgebung eines geraden Leiters - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Umgebung eines geraden Leiters nach den…
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Zum DownloadMagnetfeld und Feldlinien (Animation)
Die Animation zeigt die Festlegung des Verlaufs und der Orientierung der magnetischen Feldlinien am Beispiel eines Stabmagneten.
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Zum DownloadElektromagnetischer Schwingkreis ungedämpft (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen der Schwingung eines ungedämpften elektromagnetischen Schwingkreises.
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Zum DownloadMagnetfeld eines geraden Leiters (Animation)
Die Animation zeigt das Magnetfeld eines stromdurchflossenen geraden Leiters.
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Zum DownloadMagnetfeld einer Zylinderspule (Animation)
Die Animation zeigt den Verlauf des Magnetfeldes einer Zylinderspule.
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Zum DownloadElektromagnetischer Schwingkreis (Simulation)
Diese Simulation zeigt einen elektromagnetischen Schwingkreis, bestehend aus einem Kondensator (Mitte) und einer Spule (rechts). Nach Betätigung des…
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Zum DownloadMagnetische Influenz (Animation)
Die Animation zeigt die Ursache und die Auswirkungen der magnetischen Influenz.
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Zum DownloadMagnetische Kraft auf eine stromdurchflossene Leiterschaukel (Simulation)
Diese Simulation demonstriert die magnetische Kraft, die im Magnetfeld eines Hufeisenmagneten auf eine stromdurchflossene Leiterschaukel ausgeübt…
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Zum DownloadMagnetischer Fluss und Induktionsgesetz - Induktionsgesetz (Simulation)
Die Simulation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\)…
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Zum DownloadElektromagnetischer Schwingkreis gedämpft - Graphen (Animation)
Die Animation zeigt die Graphen von Ladung auf der "oberen" Kondensatorplatte, Stromstärke, Spannung über dem Kondensator, Spannung über der Spule,…
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Zum DownloadElektromagnetischer Schwingkreis ungedämpft - Graphen (Animation)
Die Animation zeigt die Graphen von Ladung auf der "oberen" Kondensatorplatte, Stromstärke, Spannung über dem Kondensator, Spannung über der Spule,…
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Zum DownloadMagnetische Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Mittelebene von HELMHOLTZ-Spulen nach den…
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Zum DownloadElektromagnetische Kräfte auf eine bewegte Kugel (Animation)
Die Animation zeigt die Schwingung einer Holz- und einer Eisenkugel in der Nähe eines Permanentmagneten.
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Zum DownloadElektromagnetischer Schwingkreis niederfrequent (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen der Schwingung eines niederfrequenten elektromagnetischen Schwingkreises.
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Zum DownloadMagnetwagen (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten eines Magnetwagens in der Nähe einer stromdurchflossenen Spule in Abhängigkeit von der Stromrichtung in der Spule.
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Zum DownloadMagnetismus-Denksport - Eisen an Kompassnadel (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten einer Kompassnadel, der sich ein Eisenstück nähert.
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Zum DownloadElektromotor
- Ein Elektromotor wandelt elektrische in mechanische Energie um.
- Meist besteht eine Elektromotor aus einem äußeren, von den Statoren verursachten Magnetfeld, in dem sich ein Elektromagnet (Rotor) dreht.
- Die Abstoßung gleichnamiger bzw. die Anziehung ungleichnamiger Magnetpole sorgt für die Bewegung des Rotors.
- Der Kommutator sorgt für eine Umpolung des Rotors. Nur so bewegt sich der Motor kontinuierlich.
- Ein Elektromotor wandelt elektrische in mechanische Energie um.
- Meist besteht eine Elektromotor aus einem äußeren, von den Statoren verursachten Magnetfeld, in dem sich ein Elektromagnet (Rotor) dreht.
- Die Abstoßung gleichnamiger bzw. die Anziehung ungleichnamiger Magnetpole sorgt für die Bewegung des Rotors.
- Der Kommutator sorgt für eine Umpolung des Rotors. Nur so bewegt sich der Motor kontinuierlich.