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Quiz zur Formel für die magnetische Flussdichte im Innenraum von luftgefüllten Zylinderspulen
Bestimmung der magnetischen Flussdichte (Abitur BW 1982 LK)
Durch einen Versuch soll die magnetische Flussdichte \(B\) zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten bestimmt werden. Man hängt dabei eine…
Zur AufgabeDurch einen Versuch soll die magnetische Flussdichte \(B\) zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten bestimmt werden. Man hängt dabei eine…
Zur AufgabeEnergie des magnetischen Feldes (Animation)
Die Animation zeigt die Selbstinduktionswirkung einer Spule am Beispiel einer Parallelschaltung von Glühlampe und Spule.
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte (Sonderfall) - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall der Änderung der…
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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.
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
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
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.
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Zur Übersicht 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 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 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 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.
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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 WeblinkMagnetismus-Denksport - Eisen an Kompassnadel (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten einer Kompassnadel, der sich ein Eisenstück nähert.
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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…
Zum DownloadDie Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der magnetischen Flussdichte in der Umgebung eines geraden Leiters nach den…
Zum DownloadAusmessung des Erdmagnetfeldes
Eine langgestreckte Zylinderspule mit \(360\) Windungen auf einer Länge von \(60\,\rm{cm}\) ist so aufgestellt, dass ihre Achse in der magnetischen…
Zur AufgabeEine langgestreckte Zylinderspule mit \(360\) Windungen auf einer Länge von \(60\,\rm{cm}\) ist so aufgestellt, dass ihre Achse in der magnetischen…
Zur AufgabeErdmagnetfeld und Archäologie (Abitur BY 2010 GK A1-2)
Eine Untersuchung des Erdmagnetfelds ist für verschiedene Wissenschaften aufschlussreich. a)Die Flussdichte des Erdmagnetfelds kann zum Beispiel…
Zur AufgabeEine Untersuchung des Erdmagnetfelds ist für verschiedene Wissenschaften aufschlussreich. a)Die Flussdichte des Erdmagnetfelds kann zum Beispiel…
Zur AufgabeHorizontalkomponente des Erdmagnetfelds
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabenstellungÜber einem langen, geraden, in magnetischer Nord-Süd-Richtung ausgespannten Leiter ist…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze zur AufgabenstellungÜber einem langen, geraden, in magnetischer Nord-Süd-Richtung ausgespannten Leiter ist…
Zur AufgabeMagnetfeld einer Ringspule
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau einer RingspuleWenn man eine langgestreckte Zylinderspule zu einem Ring biegt, ohne die Gesamtlänge zu…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Aufbau einer RingspuleWenn man eine langgestreckte Zylinderspule zu einem Ring biegt, ohne die Gesamtlänge zu…
Zur AufgabeDeklination im Erdmagnetfeld
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Inklinatoriuma)Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Erläutere, wie man auf der…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Inklinatoriuma)Der Polarstern steht für uns über dem Nordpunkt des Horizonts. Erläutere, wie man auf der…
Zur AufgabeMagnetfeld eines geraden stromdurchflossenen Leiters (Simulation)
Diese Simulation verdeutlicht am Beispiel eines geraden stromdurchflossenen Leiters, dass jeder Strom ein Magnetfeld erzeugt. Durch einen senkrecht…
Zum DownloadDiese Simulation verdeutlicht am Beispiel eines geraden stromdurchflossenen Leiters, dass jeder Strom ein Magnetfeld erzeugt. Durch einen senkrecht…
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