Vertiefung Experimentalphysik 1

Übung zur Vorlesung: Vertiefung Experimentalphysik 1
E. Resconi
Wintersemester 2014/15
K. Krings
Nr. 8
E-Mail: [email protected]
Tel.: +49 (0)89 35831 7168
Excellence Cluster Universe, Raum 030
5. Dezember 2014
www.cosmic-particles.ph.tum.de/index.php?id=21
Aufgabe 19 Magnetisches Dipolmoment einer Kompassnadel
Eine Kompassnadel aus reinem Eisen (mit einer Dichte von 7900 kg m−3 ) ist 3 cm lang, 1 mm
breit und 0,5 mm dick. Ein Eisenatom besitzt ein magnetisches Dipolmoment von
µFe = 2,1 · 10−23 J T−1 . Wie groß ist das magnetische Dipolmoment µ
~ der Nadel, wenn 10 % der
Atome ausgerichtet sind?
Aufgabe 20 Magnetfeld eines Plattenkondensators während des Ladevorgangs
Ein Plattenkondensator mit kreisförmigen Platten mit Radius R wird geladen.
~ als Funktion von r für r ≤ R?
1. Wie groß ist das Magnetfeld B
2. Wie groß ist die Feldstärke B für r = R/5 = 11 mm und dE/dt = 1,5 · 10−12 V m−1 s−1 ?
3. Wie groß ist die induzierte Feldstärke für r ≥ R?
Aufgabe 21 Verschiebungsstrom
Der runde Plattenkondensator aus Aufgabe 20 wird durch einen Strom I geladen.
H
~ · d~s, ausgedrückt durch µ0 und I, zwischen den Platten in einem Abstand
1. Wie groß ist B
von r = R/5 von der zentralen Achse?
2. Welchen Bruchteil ihres Maximalwerts erreicht die Feldstärke des induzierten Magnetfelds
innerhalb des Kondensators bei einem Abstand r = R/5?
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