Zum NachschlagenZurück zur ErklärungDas Magnetfeld und Feldlinien — Erklärung, Video nachlesen.
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Übungsaufgaben
1Feldlinien in WortenAFB I
Vervollständigen Sie den Grundtext zum magnetischen Feldlinienbild.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Außerhalb eines Stabmagneten verlaufen die Feldlinien vom zum . Im Inneren des Magneten laufen sie weiter, die Linien sind also in sich . Zwei Feldlinien sich niemals. Wie stark das Feld an einer Stelle ist, erkennt man an der der Linien. Abtasten lässt sich das Feld mit einer , denn sie ist selbst ein kleiner Magnet. Einzelne Pole, sogenannte magnetische , gibt es nicht.
Zwei Aussagen tragen den ganzen Rest: „außen von Nord nach Süd“ und „in sich geschlossen“. Beides zusammen ergibt ein Bild aus Ringen, das keinen Anfang und kein Ende hat. Wer das Innere des Magneten wegdenkt, landet automatisch bei der falschen Vorstellung, die Linien würden an den Polen entspringen und verschwinden — und genau daraus entsteht später der Irrtum vom magnetischen Monopol.
2Stimmt das über Feldlinien?AFB I
Ordnen Sie jede Aussage danach, ob sie für magnetische Feldlinien zutrifft.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1trifft zu
2trifft nicht zu
Die drei falschen Karten beschreiben alle dasselbe Missverständnis in verschiedenen Verkleidungen: dass Feldlinien irgendwo anfangen oder aufhören. Genau das tun sie nicht. Achten Sie außerdem auf die letzte Karte — an den Polen liegen die Linien am dichtesten, weil das Feld dort am stärksten ist. Die Zeichnung ist also kein Schmuck, sondern eine Messgröße.
3Begriff und BedeutungAFB I
Finden Sie die zusammengehörenden Kartenpaare.
Decke immer zwei Karten auf. Passen sie zusammen, bleiben sie liegen — sonst drehen sie sich wieder um.
Die Paare 3 und 4 gehören untrennbar zusammen: Wo Linien austreten, müssen sie anderswo wieder eintreten — sonst wären sie nicht geschlossen. Wichtig ist auch das letzte Paar: Die Kompassnadel spielt im Magnetfeld genau die Rolle, die im elektrischen Feld die Probeladung übernimmt. Sie misst nicht das Feld weg, sondern zeigt nur an, wohin es zeigt.
4Aussagen prüfenAFB II
Entscheiden Sie bei jeder Aussage, ob sie stimmt.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 4 wirkt wie eine Spitzfindigkeit, ist aber der Kern des Kompasses: Anziehung gibt es nur zwischen ungleichen Polen. Wenn der Nadel-Nordpol nach Norden zeigt, muss dort magnetisch ein Südpol liegen. Aussage 5 ist die zweite Falle — Stärke steckt in der Dichte der Linien, nie in einer Kreuzung.
5Das Feldbild lesenAFB II
Ordnen Sie jeder Frage das passende Element des Feldbilds zu.
Lies die Frage über dem Schema und klicke das passende Feld an. Es kommen fünf Fragen nacheinander.
Das Schema trennt die vier Dinge, die man an jedem Feldbild ablesen kann: Richtung (außen N → S), Geschlossenheit (der Rückweg im Inneren), Stärke (Liniendichte) und Nachweis (Kompassnadel). Der letzte Punkt ist der Sonderfall Erde: Sie trägt gewissermaßen einen riesigen Stabmagneten im Inneren, dessen magnetischer Südpol nahe dem geografischen Nordpol liegt.
6E-Feld und B-Feld gegenübergestelltAFB II
Kreuzen Sie an, für welches Feld die jeweilige Eigenschaft gilt.
Klicke jede Zelle an, die zutrifft — ein zweiter Klick nimmt die Markierung zurück. Manche Zeilen haben zwei Häkchen.
| Eigenschaft | elektrisches Feld | Magnetfeld |
|---|---|---|
| Feldlinien beginnen und enden an ihren Quellen | ||
| Feldlinien sind immer in sich geschlossen | ||
| Einzelne Quellen (Monopole) sind möglich | ||
| Quellen treten nur paarweise auf | ||
| Probekörper ist eine Probeladung | ||
| Probekörper ist eine Kompassnadel | ||
| Die Liniendichte ist ein Maß für die Feldstärke | ||
| Zwei Feldlinien schneiden einander nie |
Die beiden letzten Zeilen sind der eigentliche Lerngewinn: Sie sind in beiden Spalten angekreuzt. Dichte gleich Stärke und Kreuzungsverbot sind allgemeine Eigenschaften jeder Feldliniendarstellung, keine Besonderheit des Magnetfelds. Der echte Unterschied steckt oben — im elektrischen Feld darf eine Linie an einer Einzelladung enden, magnetisch niemals.
7Beobachtung und SchlussfolgerungAFB II
Verbinden Sie jede Beobachtung mit der Aussage, die daraus folgt.
Klicke links eine Beobachtung an und dann rechts den passenden Schluss — es entsteht eine Verbindungslinie.
Jede Zeile ist ein kleiner Erkenntnisschritt: Erst zeigt ein Versuch, dass ein Feld da ist, dann wie stark und wohin es zeigt. Halten Sie in Klausuren diese Reihenfolge ein — zuerst die Beobachtung nennen, dann die Folgerung. Wer sofort mit „Es gibt keine Monopole“ argumentiert, liefert die Behauptung ohne den Beleg.
8Das Feldbild sichtbar machenAFB II
Bringen Sie die Schritte des Eisenfeilspan-Versuchs in die richtige Reihenfolge.
Verschiebe die Zeilen mit den Pfeilen (oder mit den Pfeiltasten, wenn eine Zeile den Fokus hat), bis die Reihenfolge stimmt.
1Den Stabmagneten unter ein Blatt Papier legen.
2Eisenfeilspäne gleichmäßig über das Papier streuen.
3Vorsichtig gegen das Papier klopfen, damit sich die Späne frei bewegen können.
4Jeder Span wird im Feld selbst zu einem winzigen Magneten mit Nord- und Südpol.
5Die Späne drehen sich in Feldrichtung und reihen sich zu Ketten aneinander.
6An den Polen liegen die Ketten am dichtesten — dort ist das Feld am stärksten.
Schritt 3 wird gern vergessen, entscheidet aber über den Versuch: Ohne Erschütterung bleiben die Späne an der Haftreibung hängen und das Bild wird unscharf. Physikalisch wichtig ist Schritt 4 — die Späne zeigen das Feld nicht, weil sie „angezogen“ werden, sondern weil sie im Feld selbst magnetisiert werden und sich dann wie lauter kleine Kompassnadeln ausrichten.
9Der zerbrochene MagnetAFB III
Ein Stabmagnet wird genau in der Mitte durchgebrochen.
Wählen Sie alle Aussagen aus, die dann zutreffen.Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Der Versuch ist der anschaulichste Beleg gegen den Monopol: Egal wie oft man teilt, es entstehen stets vollständige Magnete — bis hinunter zu den Atomen selbst. Die vierte Aussage ist der Test, ob Sie mitgedacht haben: An der Bruchstelle stehen sich ein neuer Nord- und ein neuer Südpol gegenüber, und ungleiche Pole ziehen sich an. Deshalb schnappen die Hälften wieder zusammen.
10Fehler im SchülerheftAFB III
Finden Sie die falschen Zeilen in diesem Heftauszug und klicken Sie sie an.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Alle drei Fehler haben dieselbe Wurzel: Sie behandeln Feldlinien wie gezeichnete Fäden, die enden, sich verheddern oder überkreuzen könnten. Tatsächlich sind sie nur die Darstellung einer Regel — an jedem Punkt des Raumes gibt es genau eine Feldrichtung und genau eine Feldstärke. Aus dieser einen Regel folgen sofort das Kreuzungsverbot und die Geschlossenheit.