Vorbereitung auf die Physik

Vorbereitung auf die Physik-Klassenarbeit
Aufgabe 1: Woraus besteht ein Elektromagnet? Wie funktioniert er?
Ein Elektromagnet ist eine stromdurchflossene Spule.
Fließt durch eine Spule ein Strom, so entsteht um den Leiter ein Magnetfeld.
Da dieser Draht zur Spule gewickelt ist, ist dieses Magnetfeld sehr stark.
Aufgabe 2: Gegeben sind der Dauermagnet (links) und der Elektromagnet (rechts).
Ergänze die Feldlinien, die das Magnetfeld beschreiben.
Diese Feldlinien haben wir gezeichnet.
Arbeitsblatt zu Magneten.
Aufgabe 3:
Inwiefern hilft der Magnetismus beim Abdichten von Kühlschränken?
In der Tür befinden sich Magnete und am Kühlschrank
kleine Stahlstreifen.
So kann man den Kühlschrank ohne Scharniere schließen.
Aufgabe 4:
a) Ergänze und beschrifte die Klingel so, dass sich die Schaltung einer
funktionierenden elektrischen Klingel ergibt.
b) Erläutere das Prinzip der Klingel
stichpunktartig.
Siehe Arbeitsblatt „Klingel“
Aufgabe 5: Nenne Vorteile des Elektromagneten gegenüber dem Dauermagneten.
Einen Elektromagneten kann man ein- und ausschalten (z.B. Kran auf dem Schrottplatz).
Einen Elektromagneten kann man abschwächen oder verstärken.
Einen Elektromagneten kann man umpolen, d.h. man kann Nord- und Südpol vertauschen.
Aufgabe 6: In einer Spule soll eine möglichst große Spannung induziert werden. Nenne Möglichkeiten!
Man kann die Windungszahl erhöhen. Man kann die Geschwindigkeit des Magneten, der in der Spule bewegt
wird erhöhen (oder die Geschwindigkeit der Spule). Man kann einen größeren Magneten nehmen.
Aufgabe 7: Wird von einem Kraftwerksgenerator Gleich- oder Wechselstrom erzeugt? Begründe!
Aufgrund der Drehung des Magneten oder der Spule ändert sich regelmäßig die
Stromrichtung. Deshalb wird Wechselstrom erzeugt.
Aufgabe 8: Im Bild wird dargestellt, dass man die Kraft eines Elektromagneten ändern kann.
Was wurde gegenüber A geändert, dass die Kraft größer wurde.
Bei B: Bei B wurde gegenüber A die Windungszahl erhöht.
Bei C: Bei C wurde gegenüber B die Stromstärke erhöht.
Bei D: Bei D wurde gegenüber C ein Eisenkern (schwarz im Bild) eingefügt.
Aufgabe 9: Beschreibe den Vorgang der elektromagnetischen Induktion!
Ändert man in einer Spule das Magnetfeld, so entsteht an den Enden der Spule eine
Spannung. Diese Spannung nennt man Induktionsspannung. Diesen Vorgang – Bewegung
des Magneten in einer ruhenden Spule/Bewegung der Spule um einen ruhenden Magneten –
nennt man elektromagnetische Induktion.
Aufgabe 10: Zeichne in deinem Heft den Verlauf einer Wechselspannung für mindestens 2 Sekunden:
UMax= 4V, f=4s; x-Achse: 1s=4cm; y-Achse: 2V=1cm
Haben wir ausgiebig geübt.
Aufgabe 11:
Zwei Stäbe sind äußerlich von völlig gleichem Aussehen. Ein Stab ist ein Mag- net, der andere ein nicht
magnetischer Eisenstab. Du sollst auf zwei verschiedene Arten herausfinden, welcher der beiden Stäbe der
Magnet ist.
a) Zunächst hast du neben den Stäben noch einen Kompass zur Verfügung. Schildere deine Vorgehensweise!
Mit dem Kompass kann man theoretisch die Magnetfeldlinien nachfahren. Es genügt jedoch den Kompass über
dem Stab zu bewegen, denn dann „spielt die Kompassnadel verrückt“.
b) Nun hast du neben den beiden Stäben keine Hilfsmittel. Wie gehst du vor?
Hier findest du die Lösung:
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph07_g8/musteraufgaben/05magnetismus/mag_gleich/mag_gleich.htm