Übungsaufgaben
Ordnen Sie jede Eigenschaft dem passenden Bereich zu.
Vervollständigen Sie den Text zu den beiden Grundformeln.
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.
Wählen Sie alle Aussagen aus, die für den geraden stromdurchflossenen Leiter zutreffen.
Setzen Sie die Bausteine zur Formel für die Flussdichte am geraden Leiter zusammen.
Durch einen langen geraden Draht fließt der Strom \(I=6{,}0\,\mathrm A\). Gesucht ist die Flussdichte im Abstand \(r=2{,}0\,\mathrm{cm}\).
Berechnen Sie \(B\) in Mikrotesla.Verbinden Sie jede Angabe mit der zugehörigen Flussdichte am geraden Leiter.
Ein Leiter führt \(I=12\,\mathrm A\); betrachtet wird der Abstand \(r=3{,}0\,\mathrm{cm}\).
Berechnen Sie \(B\) in Mikrotesla und stellen Sie den Wert im Raster ein.Eine lange Spule hat \(N=500\) Windungen auf der Länge \(l=25\,\mathrm{cm}\) und führt \(I=2{,}0\,\mathrm A\). Es gilt \(\mu_0=1{,}257\cdot10^{-6}\,\mathrm{\tfrac{T\,m}{A}}\).
Rechnen Sie Schritt für Schritt bis zum Feld mit Eisenkern.- Wie lang ist die Spule in Metern?m
- Wie groß ist die Windungsdichte n = N ÷ l?1/m
- Wie groß ist B = μ0 · n · I? (in Millitesla)mT
- Mit Eisenkern (μr = 300): Wie groß ist B jetzt? (in Tesla)T
In welchem Abstand von einem Leiter mit \(I=8{,}0\,\mathrm A\) beträgt die Flussdichte genau \(B=40\,\mathrm{\mu T}\)?
Schätzen Sie den Abstand mit dem Regler und begründen Sie ihn durch Rechnung.Kreuzen Sie an, wie sich die Flussdichte bei jeder Maßnahme ändert.
| Maßnahme | B verdoppelt sich | B halbiert sich | B bleibt gleich |
|---|---|---|---|
| gerader Leiter: Stromstärke I verdoppeln | |||
| gerader Leiter: Abstand r verdoppeln | |||
| gerader Leiter: Abstand r halbieren | |||
| lange Spule: Stromstärke I halbieren | |||
| lange Spule: Windungszahl N und Länge l gemeinsam verdoppeln | |||
| lange Spule: Länge l halbieren, Windungszahl N unverändert | |||
| lange Spule: den Messpunkt im Inneren zur Seite verschieben |
