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Kompassnadel vor Magnet - Lösung (Animation)
Die Animation zeigt die Bewegung einer Kompassnadel vor einer Spule, die an eine elektrische Quelle angeschlossen ist und in die ein Weicheisenkern…
Zum DownloadDie Animation zeigt die Bewegung einer Kompassnadel vor einer Spule, die an eine elektrische Quelle angeschlossen ist und in die ein Weicheisenkern…
Zum DownloadInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte (Sonderfall) - Formelumstellung
Um Aufgaben rund um den Sonderfall bei der die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat…
Zur AufgabeUm Aufgaben rund um den Sonderfall bei der die Induktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte zu lösen musst du häufig die Gleichung \(\hat…
Zur AufgabeKraft auf stromführende Leiter im Magnetfeld - Drei-Finger-Regel der rechten Hand (Animation)
Die Animation zeigt die Drei-Finger-Regel der rechten Hand.
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Zum DownloadRegel von LENZ - Bewegte Leiterschaukel im Magnetfeld (Animation)
Die Animation zeigt eine durch eine äußere Kraft im Magnetfeld eines Hufeisenmagneten bewegte Leiterschaukel.
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Zum DownloadGeladene Teilchen im magnetischen Feld (schräger Eintritt) (Animation)
Die Animation zeigt die Bahnkurve eines negativ geladenen Teilchens, das schräg in ein homogenes Magnetfeld eintritt.
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Zum DownloadPositive Ladung im magnetischen Querfeld (Animation)
Die Animation zeigt die Bewegung einer positiven Ladung in einem magnetischen Querfeld.
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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.
Strom aus der Dose
- Bau einer "Dosenbatterie" zum Betrieb eines Motors
- Demonstration des Funktionsprinzips einer galvanischen Zelle
- Messung von Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom
- Bau einer "Dosenbatterie" zum Betrieb eines Motors
- Demonstration des Funktionsprinzips einer galvanischen Zelle
- Messung von Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom
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
Video einer Magnetrollenbahn
Dieses Video zeigt eine Magnetrollenbahn. Dabei liegen mehrere Permanentmagnete auf einer Schiene und werden, durch eine anfängliche Bewegung eines Magneten, in Schwingung versetzt. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
Zur Übersicht Zum externen WeblinkDieses Video zeigt eine Magnetrollenbahn. Dabei liegen mehrere Permanentmagnete auf einer Schiene und werden, durch eine anfängliche Bewegung eines Magneten, in Schwingung versetzt. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo zur Schwingung eines Magneten
Ein kurzes Video, das die Schwingung eines Permanentmagneten im Feld eines anderen Magneten zeigt. Das Video wurde von der Ecole Sience als Open Educational Resources (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo eines Magnetit-Steins
Dieses Video zeigt einen Brocken Magnetit, ein von Natur aus ferromagnetisches Gestein, und dessen Wirkung auf einen Kompass. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zum externen WeblinkVideo eines bewegten Leiters im Magnetfeld
Dieses Video zeigt den Ausschlag eines Voltmeters, wenn ein angeschlossener Leiter in dem Magnetfeld eines Hufeisenmagnets bewegt wird. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zum externen WeblinkVideo zur Erzeugung eines Induktionsstroms mit einem Dauermagneten
Dieses Video zeigt ein Experiment, in dem mit einer Spule und einem Dauermagneten ein Induktionsstrom erzeugt und gemessen wird. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zum externen WeblinkVideo zur Horizontalintensität des Erdmagnetfeldes
Dieses Video zeigt einen Versuchsaufbau zur Bestimmung der Horizontalintensität des Erdmagnetfeldes mithilfe einer stromdurchflossenen Spule und eines Kompasses. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zur Übersicht Zum externen WeblinkVideo verschiedener Dauermagneten
Dieses Video zeigt einige Dauermagneten in verschiedenen Formen. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
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Zum externen WeblinkVideo eines elektrischen Lastmagnets
Dieses Video zeigt die Funktionsweise eines belastbaren Elektromagneten. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
Zum externen WeblinkDieses Video zeigt die Funktionsweise eines belastbaren Elektromagneten. Das Video wurde von der Ecole Science als Open Educational Resource (OER) veröffentlicht.
Zum externen WeblinkKompassnadel vor Magnet
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Kompassnadel vor einer Spule In dem in Abb. 1 dargestellten Versuchsaufbau (Stromquelle, Schalter, einfache…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Kompassnadel vor einer Spule In dem in Abb. 1 dargestellten Versuchsaufbau (Stromquelle, Schalter, einfache…
Zur AufgabeMagnetfelder im LHC
Der Large Hadron Collider (LHC) ist ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. In einem \(26{,}659\,\rm{km}\)…
Zur AufgabeDer Large Hadron Collider (LHC) ist ein Teilchenbeschleuniger am Europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf. In einem \(26{,}659\,\rm{km}\)…
Zur AufgabeElektromagnetischer Schwingkreis stark gedämpft - aperiodischer Grenzfall (Theorie)
- Im Fall \({\omega_0}^2 = \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten aperiodische Grenzfall.
- Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \left( {1 + \delta \cdot t} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)
- Im Fall \({\omega_0}^2 = \delta^2\) ist die Schwingung stark gedämpft. Wir sprechen dann vom sogenannten aperiodische Grenzfall.
- Die Differentialgleichung \((*)\) für die Ladung \(Q(t)\) auf der oberen Platte des Kondensators wird dann gelöst durch die Funktion \(Q(t) = \hat{Q} \cdot \left( {1 + \delta \cdot t} \right) \cdot {e^{ - \delta \cdot t}}\) mit \(\hat{Q}=Q_0\) und \(\delta = \frac{R}{2 \cdot L}\)
Elektromagnetische Kräfte auf eine bewegte Kugel (Animation)
Die Animation zeigt die Schwingung einer Holz- und einer Eisenkugel in der Nähe eines Permanentmagneten.
Zum DownloadDie Animation zeigt die Schwingung einer Holz- und einer Eisenkugel in der Nähe eines Permanentmagneten.
Zum DownloadElektromagnetische Kräfte auf eine bewegte Kugel
a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeEine Holzkugel…
Zur Aufgabea) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabeEine Holzkugel…
Zur AufgabeAusmessung des Erdmagnetfelds
Eine große Spule mit einem Flächeninhalt von \(1{,}00\,\rm{m}^2\) und \(75\) Windungen wird so aufgestellt, dass sie von den Feldlinien des…
Zur AufgabeEine große Spule mit einem Flächeninhalt von \(1{,}00\,\rm{m}^2\) und \(75\) Windungen wird so aufgestellt, dass sie von den Feldlinien des…
Zur AufgabeElektromagnetischer Schwingkreis niederfrequent (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen der Schwingung eines niederfrequenten elektromagnetischen Schwingkreises.
Zum DownloadDie Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen der Schwingung eines niederfrequenten elektromagnetischen Schwingkreises.
Zum DownloadMagnetohydrodynamischer Generator (MHD-Generator)
Zwischen die Platten eines Kondensators (Abstand \(d=0,5\rm{cm}\)) wird ein Strahl aus Elektronen und einfach positiv geladenen \(\rm{Li}\)-Atomen mit…
Zur AufgabeZwischen die Platten eines Kondensators (Abstand \(d=0,5\rm{cm}\)) wird ein Strahl aus Elektronen und einfach positiv geladenen \(\rm{Li}\)-Atomen mit…
Zur Aufgabe