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Felder von Leiter und Spule

Nicht nur Magnete — auch elektrische Ströme erzeugen ein Magnetfeld. Beim geraden Leiter kreisförmig.

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Übungsaufgaben

1Gerader Leiter, Spule oder beides?AFB I

Ordnen Sie jede Eigenschaft dem passenden Bereich zu.

Ziehe jeden Begriff in den passenden Bereich — oder wähle ihn mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Bereichs.
1 nur gerader Leiter
2 nur lange Spule
3 beide
Der mittlere Bereich „beide“ enthält die drei Sätze, die man sich als Erstes merken sollte: Ohne Strom kein Feld, die Richtung kommt immer aus der rechten Hand, und B steigt immer proportional mit I. Der Unterschied liegt nur in der Geometrie — beim geraden Leiter zerfließt das Feld nach außen (B ∼ 1/r), in der Spule bündeln die Windungen es zu einem homogenen Innenfeld, das gar nicht mehr vom Abstand abhängt.
2Die beiden Formeln in WortenAFB I

Vervollständigen Sie den Text zu den beiden Grundformeln.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Um einen geraden Leiter bilden die Feldlinien konzentrische . Zeigt der der rechten Hand in Stromrichtung, weisen die gekrümmten Finger in Feldrichtung. Die Flussdichte B nimmt dort mit wachsendem ab; die Konstante μ0 heißt magnetische . In einer langen Spule ist das Innenfeld dagegen fast und hängt nur von der Stromstärke und der n = N/l ab. In beiden Formeln müssen alle Längen in eingesetzt werden.

Die letzte Lücke ist die mit Abstand teuerste in Klausuren. In der Formel B = μ0 I / (2πr) steckt r im Nenner — wer 5 statt 0,05 einsetzt, verfehlt das Ergebnis um den Faktor 100. Gewöhnen Sie sich an, cm und mm sofort beim Abschreiben der Angaben umzurechnen, nicht erst beim Einsetzen.
3Die Rechte-Hand-RegelAFB I

Wählen Sie alle Aussagen aus, die für den geraden stromdurchflossenen Leiter zutreffen.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die beiden falschen Aussagen beschreiben ein elektrisches Feldbild — strahlenförmig von der Quelle weg. Magnetisch gibt es das nicht: Die Linien laufen um den Leiter herum, nicht von ihm fort. Prüfen Sie deshalb bei jeder Skizze zuerst, ob die Linien den Leiter umschließen; erst danach lohnt die Frage nach dem Drehsinn.