Praktikum 3: Erdmagnetismus

Praktikum 3: Erdmagnetismus
Die Erde selbst ist ein Magnet: Der magnetische Südpol S ist im
geographischen Norden (nördlich von Kanada) – dort münden die
magnetischen Feldlinien senkrecht ein; am magnetischen Nordpol N
(südlich von Australien) gehen sie senkrecht weg.
Nur am magnetischen Äquator laufen die Feldlinien parallel zur
Erdoberfläche, sonst weichen sie um den Inklinationswinkel von
der waagrechten ab.
Bei uns ist
. Man kann das Erdfeld
in Komponenten
(parallel zur Erdoberfläche) und
zerlegen:
Versuch 1: Bestimmung der Erdfeldkomponente
a) Bestimme, wo der magnetische Südpol liegt (Kompass!) – dahin zeigt die y-Achse.
Die Spule wird senkrecht dazu gelegt – ihre Achse ist die x-Achse.
b) Lege den Kompass auf Pappe in die Spule (Draht) auf durchsichtigen Kunststoff
(
) und schließe sie an die schwarze Stromquelle an, ein
Strommessgerät wird in Reihe geschaltet (
Drehe die Spannung vorsichtig von
hoch (auf maximal
|
), bis die Kompassnadel im
Winkel zur x-Achse steht. Lies die Stromstärke ab und bestimme
c) Gemeinsame Bestimmung des Inklinationswinkels
Auswertung:
1. Berechnung von
:
2. Berechnung von
und
trigonometrisch über :
Seite 1
)
über
-
Versuch 2: Bestätigung der Bezeichnung
mit der
„Gummispule“
Die magnetische Flussdichte
einer Spule hängt von der Spulenlänge , der Windungszahl
Spule und der Stärke des Spulenstroms ab; es gilt
, d.h.
der
.Dies ist zu
zeigen!
Miss für verschiedene Längen der „Gummispule“, bei welchem Strom das Magnetfeld der Spule
jeweils gleich groß wie das „Erdfeld“
wird (dann
Kompass!)
Auswertung:
Tabelle vervollständigen! Letzte Spalte müsste konstant sein – theoretischer Wert:
Versuch 3:
Miss die magnetische Flussdichte eines Hufeisenmagneten mit der Hallsonde an beiden Polen und
dazwischen!
Auswertung:
An den Polen:
In der Mitte:
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