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Zwei Magnete ohne Etikett
AFBIn der Physiksammlung liegen zwei Hufeisenmagnete A und B, deren Etiketten sich gelöst haben. Um sie zuzuordnen, hängt eine Lerngruppe nacheinander ein Leiterstück der wirksamen Länge \(l=5{,}0\,\mathrm{cm}\) senkrecht zum Feld zwischen die Polschuhe und misst mit einem Kraftsensor die Kraft \(F\) bei verschiedenen Stromstärken \(I\) (M1). M2 zeigt die vier Etiketten aus der Schachtel.
M1Kraft auf das Leiterstück
M2Etiketten
| Etikett | \(B\) in \(\mathrm T\) |
|---|---|
| 1 | 0,05 |
| 2 | 0,10 |
| 3 | 0,20 |
| 4 | 0,40 |
- Nenne die Definition der magnetischen Flussdichte und ihre Einheit.Tipp a)
Die Definition ist ein Quotient, ähnlich wie \(E=\tfrac{F}{q}\) beim elektrischen Feld.
- Lies aus M1 für beide Magnete die Kraft bei \(I=3{,}0\,\mathrm A\) ab.Tipp b)
Nutze jeweils die Ausgleichsgerade.
- Gib an, welcher Magnet das stärkere Feld hat.Tipp c)
Leiterstück und Strom sind in beiden Messungen gleich. Was bleibt als Ursache für die unterschiedliche Kraft?
- Ordne beiden Magneten mithilfe deiner Ablesewerte das passende Etikett aus M2 zu.Tipp d)
Berechne \(B=\tfrac{F}{I\,l}\) mit den abgelesenen Werten; Millinewton und Zentimeter vorher umrechnen.
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Eine Flussdichte messbar machen
AFB3
Stromwaage in einer Spule
AFB4
Eine Messreihe an der Stromwaage
AFB5