• Veranschaulichung der WEISSschen Bezirke
• Demonstration des Umklappens der WEISSschen Bezirke
• Modell zur Magnetisierung von ferromagnetischen Stoffen

• In ferromagnetischen Stoffen gibt es sog. WEISSsche Bezirke.
• Ist das Material unmagnetisiert, so sind die WEISSschen Bezirke regellos ausgerichtet.
• In einem äußeren Magnetfeld richten sich die WEISSschen Bezirke parallel zum äußeren Feld aus und verstärken dieses. 

• Das Magnetfeld ist der Wirkungsbereich eines Magneten. Es beschreibt seine Kraftwirkung auf einen anderen Magneten.
• Magnetfelder können mit Feldlinienbildern dargestellt werden.
• Magnetische Feldlinien verlaufen außerhalb des Magneten vom Nord- zum Südpol und schneiden sich nicht.
• Die Erde ist von einem Magnetfeld umgeben. Am geografischen Nordpol ist der magnetische Südpol.

• Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass der Induktionsstrom der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt.
• Die LENZsche Regel ermöglicht einfache Vorhersagen zur Richtung auftretender Induktionsströme.

• Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass der Induktionsstrom der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt.
• Die LENZsche ermöglicht einfache Vorhersagen zur Richtung auftretender Induktionsströme.

• Demonstration der Funktionsweise einer Wirbelstrombremse
• Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Form des Pendelkörpers und der Bremskraft
• Diskussion von Vor- und Nachteilen der Wirbelstrombremsen im Einsatz

• Elektrischer Strom besitzt eine magnetische Wirkung, die bei einem einfachen geraden Leiter jedoch sehr schwach ist.
• Wird in eine Spule ein ferromagnetischer Stoff wie Eisen eingebracht, verstärkt sich die magnetische Wirkung sehr deutlich.
• Ein großer Vorteil von Elektromagneten ist, dass ihre magnetische Wirkung beim Abschalten des Stroms nahezu verschwindet.

• Wenn du einen Magneten Nahe an einen zuvor nicht magnetischen Eisenstab bringst, wird dieser zu einem Magneten - diesen Vorgang nennt  man magnetische Influenz.
• Die im Eisen enthaltenen Elementarmagnete richten sich dabei aus.
• Magnetische Influenz tritt bei ferromagnetischen Stoffen wie Eisen, Kobalt, Nickel auf.

• Permanentmagnete besitzen zwei unterschiedliche Pole: einen Nordpol und einen Südpol.
• Gleichartige Pole stoßen sich ab, ungleichartige Pole ziehen sich an.
• Zerbrichst du einen Stabmagnet, so entstehen zwei Magnete, von denen wieder jeder Magnet einen Nordpol und einen Südpol hat.

• Erarbeitung der Formel für die magnetische Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter
• Definition der magnetischen Flussdichte \(B\)

• Modellhaft können wir ein Magneten immer weiter in Magnete zerteilen, bis wir kleinste, unteilbare Elementarmagnete haben. Auch diese haben jeweils Nord- und Südpol.
• Mit Hilfe des Modells der Elementarmagnete kannst du viele Phänomene erklären: das Magnetisieren von Eisen, das  Entmagnetisieren durch Erhitzen und das Entmagnetisieren durch Erschütterung.

• Fließt durch einen Leiter Strom, so erzeugt dieser Strom ein Magnetfeld in der Umgebung des Leiters.
• Je größer der Stromfluss durch den Leiter, desto stärker ist die magnetische Wirkung bzw. das Magnetfeld.
• Die Richtung des Stromflusses beeinflusst die Richtung der magnetischen Wirkung bzw. die Richtung des Magnetfeldes.

In einer Induktionsanordnung gelten folgende Bedingungen:

• die Richtung des magnetischen Feldvektors \(\vec B\) des homogenen magnetischen Feldes ist konstant
• der Flächenvektor \(\vec A\) der (Teil-)Fläche der Leiterschleife oder der Spule mit Windungszahl \(N\), die sich im magnetischen Feld befindet, ist konstant
• die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem Feldvektor \(\vec B\) und dem Flächenvektor \(\vec A\) ist damit ebenfalls konstant.

Wenn sich die magnetische Flussdichte \(B\) mit der Änderungsrate \(\frac{dB}{dt}\) ändert, dann berechnet sich die Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch \(U_{\rm{i}}\left(t\right) =  - N \cdot \frac{dB}{dt} \cdot A \cdot \cos\left(\varphi\right)\).

• Wenn durch eine lange Zylinderspule ein elektrischer Strom fließt, dann herrscht im Innenraum der Spule ein homogenes Magnetfeld. Die Feldlinien verlaufen dort parallel zur Zylinderachse.
• Die Orientierung des magnetischen Feldes kann man mit der zweiten Rechte-Faust-Regel bestimmen.
• Ist \(N\) die Anzahl der Windungen und \(l\) die Länge der Spule sowie \(I\) die Stärke des Stroms durch die Spule, dann berechnet sich der Betrag \(B\) der magnetischen Flussdichte im Innenraum der Spule durch \(B = {\mu _0} \cdot \frac{N}{l} \cdot I\) mit der magnetischen Feldkonstanten \(\mu_0=1{,}2566\cdot 10^{-6}\,\rm{\frac{N}{A^2}}\).
• Befindet sich im Innenraum der langen Zylinderspule ein Kern aus einem ferromagnetischen Stoff mit der relativen Permeabilität \(\mu_{\rm{r}}\), dann berechnet sich der Betrag \(B\) der magnetischen Flussdichte im Innenraum der Spule durch \(B = \mu _0 \cdot \mu_{\rm{r}} \cdot \frac{N}{l} \cdot I\).

• Auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld wirkt im Allgemeinen eine Kraft.
• Die Kraftrichtung kannst du mit der Drei-Finger-Regel der rechten Hand bestimmen.
• Wenn Stromrichtung und Magnetfeldrichtung parallel bzw. antiparallel verlaufen, wirkt keine Kraft.

Ziel des Versuchs: Herstellung verschiedener Feldlinienbilder mittels Dauermagneten und Eisenfeilspänen

• Befindet sich ein gerader Leiter der Länge \(l\), der von einem Strom der Stärke \(I\) durchflossen wird, senkrecht zu den Feldlinien in einem magnetischen Feld, und wirkt auf diesen Leiter eine magnetische Kraft vom Betrag \(F_{\rm{mag}}\), dann definieren wir die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes am Ort des Leiters durch \(B := \frac{F_{\rm{mag}}}{l \cdot I}\).
• Die magnetische Flussdichte \(B\) ist ein Maß für "die Stärke" eines magnetischen Feldes.
• Das Formelzeichen für die magnetische Flussdichte ist \(B\), die Maßeinheit der magnetischen Flussdichte ist \(1\,\rm{T}\) (Tesla).

• Veranschaulichung der kreisförmigen Struktur des Magnetfeldes um einen geraden, stromdurchflossenen Leiter
• Bestimmung der Magnetfeldrichtung mittels der "Rechte-Faust-Regel" bzw. "Linke-Faust-Regel"

• Veranschaulichung typischer Magnetfeldbilder
• Nachweis geschlossener Magnetfeldlinien
• Festlegung der Magnetfeldrichtung im Inneren einer Spule

• Gleichartige Pole stoßen sich ab, verschiedenartige Pole ziehen sich an.
• Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft wächst mit der "Stärke" der Magnetpole.
• Der Betrag der (anziehenden oder abstoßenden) Kraft sinkt mit der Vergrößerung des Abstands zwischen den Magnetpolen.

• Das Magnetfeld im Innenraum einer langgestreckten Spule ist annähernd homogen.
• Für die magnetische Feldstärke (magnetische Flussdichte) in einer luftgefüllten Spule gilt \(B = {\mu _0} \cdot \frac{{I \cdot N}}{l}\).
• Die magnetische Feldstärke kann mithilfe ferromagnetischer Stoffe im Innenraum um den materialabhängigen Faktor \(\mu_r\) verstärkt werden.