Labor Elektromagnetismus

Labor Elektromagnetismus

Hans Christian Oersted

1819 entdeckte H. C. Oersted die Ablenkung einer Kompassnadel durch einen stromdurchflossenen Leiter. Daraus schlussfolgerte er, dass sich um einen stromdurchflossenen Leiter ein Magnetfeld bildet.

In dem man den Leiter zu einer Spule aufwickelte ließ sich der Effekt verstärken.

In diesem Lab untersuchen wir dieses Phänomen und versuchen die abhängigen Größen herauszufinden.

Magnetfeld um einen stromdurchflossenen Leiter

1 Feldlinienverlauf um eine stromdurchflossene Spule

Schaltung Widerstand

Für die Schaltung wird eine Gleichspannungsquelle mit U1 = 0 - 10 V, ein Strommessgerät und eine Spule mit 1000 Windungen benötigt.

Achtung: Achte auf die Strombegrenzung und darauf, dass das Strommessgerät an den richtigen Buchsen (10 A) angeschlossen ist.

  1. Baue die Schaltung auf, lass sie überprüfen und stelle dann einen Stromfluß von maximal 0,5 A ein.

  2. Bewege eine kleine Kompassnadel rund um die Spule und beobachte die Richtungsänderung an der Kompassnadel.

  3. Skizziere das Feldlinienbild der stromdurchflossenen Spule mithilfe der Kompassnadel.

  4. Ändere die Stromrichtung und führe das Experiment erneut durch. Notiere welche Änderungen sich ergeben.

  5. Welche Änderung beobachtest du bei halber Stromstärke? Notiere.

2 Kraftmessung an einer stromdurchflossenen Spule

Schaltung Widerstand

Für die Schaltung wird eine Gleichspannungsquelle mit U1 = 0 - 10 V, ein Strommessgerät, eine Spule mit 500 und 1000 Windungen benötigt. Zusätzlich benötigst du einen Dauermagneten, welchen du mit einem Klebestreifen an einem Kraftmesser (1 N) befestigst.

  1. Stelle die Schaltung senkrecht so dass der Dauermagnet an dem Kraftmesser in die Spule gezogen werden kann. Teste die Funktion und achte darauf, dass der Magnet frei beweglich ist, ohne irgendein Bauteil zu berühren.

  2. Miss die Kraft bei verschiedenen Stromstäkren mit $N=1000$ Windungen, $N=500$ Windungen und $N=500+500$ Windungen.

  3. Stelle den Zusammenhang in einem Diagramm dar.

  4. Diskutiere den Zusammenhang zwischen Strom, Windungszahl, Spulengröße und Kraft. Benenne Schwierigkeiten bei der Versuchsdurchführung.

IL in mA 0 100 200 300
FN=1000 in mN
FN=500 in mN
FN=2x500 in mN

Wortliste und Satzbausteine



H. C. Oersted 1819 entdeckte H. C. Oersted die Ablenkung einer Kompassnadel durch einen stromdurchflossenen Leiter..
Magnet­feld um einen strom­durchflos­senen Leiter Um einen stromdurchflossenen Leiter bildet sich ein kreisförmiges Magnetfeld. Dabei gilt die rechte Daumenregel: Zeigt der Daumen in Stromrichtung, geben die Finger die Magnetfeldrichtung an.
die Spule, -n Eine Spule aus aufgewickeltem isolierten Draht.
Magnet­feld um eine strom­durchflos­sene Spule Bei einer stromdurch­flossene Spule bildet sich ein Magnet­feld, wie das eines Permanentmagneten. Dies kann durch konstruktive und destruktive Überlagerung der einzelnen Magnetfeldlinien nachgewiesen werden.
der Kraftmesser, ~ Ein Messgerät zum Messen der Kraft in Newton. Dazu wird normaler­weise eine Feder verwendet, welche proportional zur Kraft die Länge verändert.
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