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Kraft im Lautsprecher
AFBIn einem Lautsprecher sitzt eine Schwingspule im Spalt eines Magneten, in dem die Feldlinien vom Polkern radial nach außen laufen (M1). Die Spule hat \(N=50\) Windungen mit dem Radius \(r=1{,}5\,\mathrm{cm}\); jede Windung steht überall senkrecht zum Feld der Flussdichte \(B=0{,}80\,\mathrm T\). Für verschiedene Stromstärken wurde die Kraft auf die Spule gemessen (M2).
M1Lautsprecher im Längsschnitt
M2Kraft auf die Schwingspule
- Nenne die Größen, von denen der Betrag der Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld abhängt.Tipp a)
Denke an die Merke-Formel für die Kraft auf den Leiter.
- Lies aus M2 die Kraft auf die Spule bei \(I=0{,}40\,\mathrm A\) ab.Tipp b)
Nutze die Ausgleichsgerade, nicht nur den einzelnen Messpunkt.
- Zeichne in eine Skizze von M1 die Kraftpfeile auf die Drähte im oberen und im unteren Spalt ein.Tipp c)
Drei-Finger-Regel der rechten Hand: Daumen in Stromrichtung, Zeigefinger in Feldrichtung. Bearbeite den oberen und den unteren Spalt einzeln.
- Berechne die Kraft auf die Spule bei \(I=0{,}40\,\mathrm A\) aus den Daten der Spule.Tipp d)
Die wirksame Leiterlänge ist die gesamte Drahtlänge im Feld: \(N\) Windungen mit dem Umfang \(2\pi r\).
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Leiterschaukel im Hufeisenmagneten
AFB3
Eine Pumpe ohne bewegte Teile
AFB4
Drehmoment im Modellmotor
AFB5