Experimente vom 06.06.2011 - FU Berlin

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Experimente vom 06.06.2011
Experimentalphysik 2, SS 2011
G14 Dia- und Paramagnetismus:
Wismut- oder
Aluminiumkügelchen
Spulen zur Magnetfelderzeugung
inhomogenes
Magnetfeld
« im inhomogenen Magnetfeld wird das Aluminiumkügelchen
zur Spitze
S it mit
it dem
d
hohen
h h Feld
F ld hingezogen
hi
« Paramagnetismus
« im inhomogenen Magnetfeld wird das Wismutkügelchen von
der Spitze mit dem hohen Feld abgestoßen
« Diamagnetismus
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Experimentalphysik 2, SS 2011
Experimente vom 06.06.2011
G15 Paramagnetismus mit flüssigem Sauerstoff:
Zufuhr von
flüssigem Sauerstoff
inhomogenes
Magnetfeld, Gradient
zeigt nach oben
Spulen zur MagnetMagnet
felderzeugung
« im inhomogenen
g
Magnetfeld
g
wird
flüssiger Sauerstoff angezogen
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Experimente vom 06.06.2011
Diamagnetismus von Graphit:
inhomogenes
Streufeld
alternierend angeordnete
Permananentmagnete
erzeugen
g hohe Streufelder
diamagnetisches Graphitplättchen
schwebt im Kräftegleichgewicht
über dem magnetischen
g
Streufeld
Graphit
N S N S N S
S N S N S N
« dimagnetischer Graphit meidet Magnetfelder
« Graphitplättchen wird über dem Streufeld angehoben,
bis sich ein Kräftegleichgewicht einstellt
« seitliches Verschieben wird unterbunden, da dann das Plättchen an seinem Rand ein hohes Streufeld überwinden muss
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Diamagnetismus von Wasser:
« biologische Materie enthält einen hohen
Prozentsatz an Wasser und ist dementsprechend
diamagnetisch
« entsprechend hohe Magnetfelder können gegen die
Gravitation einen stabilen Schwebezustand erzeugen
Bsp. Wasser
Bsp. Erdbeere
Bsp. Frosch
« Webadresse: http://www.ru.nl/hfml/research/levitation/
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G12 Curie-Punkt:
kalter Eisenstab
(beweglich aufgehängt)
glühender Stab
(nach Aufheizen)
Bunsenbrenner
Stabmagnet
« Eisenstab wird unterhalb der Ordnungstemperatur
vom Stabmagneten angezogen und hängt in der Luft
« beim Aufheizen über die Curie-Temperatur
bricht der Ferromagnetismus zusammen
« Eisenstab fällt nach unten
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Experimente vom 06.06.2011
G10.2 Weiss‘sche Bezirke:
Videokamera
Netzgerät
magnetische
Domäne
Mikroskop
Fe-Granatprobe mit
Polarisationsfiltern
Magnetspule
« Fe-Granat zeigt ohne Magnetfeld magnetische Domänen
(Weiss‘sche
(Weiss
sche Bezirke) als mäandernde Bänder
« bei ansteigendem äußeren Feld verkürzen sich die antiparallel
ausgerichteten Domänen auf Kosten der parallel ausgerichteten
« in der magnetischen Sättigung nur noch
eine Domänenrichtung, d.h. kein Kontrast mehr
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G16 Hysteresekurve:
Wechselstromversorgung
für Erregerspule
Transformator mit
Weicheisenkern
((Ferromagnet)
g )
Hysteresekurve
Oszilloskop
(misst die Magnetisierung über die
induzierte Spannung)
« d
der T
Transformator
f
t ffunktioniert
kti i t hier
hi als
l Erregerspule,
E
l die
di über
üb
einen Weicheisenkern mit einer Pick-Up-Spule verbunden ist
« H
Hysterese
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iin der
d Magnetisierung
M
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des
d Weicheisenkerns
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führt
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zu Hysterese in der induzierten Spannung der Pick-Up-Spule
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Experimente vom 06.06.2011
G11 Barkhausen-Effekt:
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Stabmagnet
Verstärker
(für die
Induktions
Induktionsspannung)
Pick-UpSpule
p
Barkhausen-Draht
Barkhausen
Draht
(Draht mit Hysteresesprüngen)
« mit dem Stabmagneten wird der Barkhausen-Draht
in der Pick-Up-Spule ummagnetisiert
« die Barkhausen-Sprünge in der Hysteresekurve führen zu
induzierten Spannungsstößen in der Pick-up-Spule (Knacken!)