Vorlesung 20

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Einführung in die Physik II
für Studierende der Naturwissenschaften
und Zahnheilkunde
Sommersemester 2007
VL #20 am 31.05.2007
Vladimir Dyakonov
Magnetismus
• Statisches Magnetfeld
– Magnetfeld
– Elektromagnetismus
– Kräfte im Magnetfeld
• Elektromagnetische Induktion
– Induktion
– Leiteranordnung
– Transformator
• Materie im Magnetfeld
– Magnetisches Dipolmoment
– Magnetische Permeabilität
1
Stromleiter zeigt magnetische
Wirkung
Stromdurchflossene Leiter üben
Kräfte aufeinander aus
2
Kraft in der Elektrostatik und in der
Magnetostatik
++
++
- -- - +
-
Nach Ladungstrennung werden
Kräfte ausgeübt
Die Kraftwirkung am geladenen
Stab ist ortsunabhängig (homogene
Ladungsverteilung)
Magnet zeigt permanente
Anziehungskraft auf Eisenspäne
(Leiter)
Die Kraftwirkung ist ortsabhängig
Maximale Kraft an den Enden:
Polen
Magnetische Kraftwirkung
Kraftwirkung zwischen den Polen:
• Gleichnamige Pole stoßen sich ab, ungleichnamige
Pole ziehen sich an.
• Je größer der Abstand zwischen den Polen ist, desto
geringer ist die Kraftwirkung.
3
Magnetische Kraftwirkung
Magnet hat zwei
unterschiedliche Pole:
Es gibt Abstoßung und
Anziehung
Die Pole werden als Nord
und Süd bezeichnet
1269 Erfindung der Kompassnadel
Magnetische Dipole
Magnetpole treten immer paarweise auf
Keine Trennung der Pole möglich
4
Kombination von Magnetpolen
Gleiche Pole:
Kraft wird größer
Ungleichnamige Pole:
Wirkung hebt sich auf
Influenzierter Magnetismus
Unmagnetisches Eisen
Überstreichen mit Magnet
Eisen magnetisiert
Entmagnetisieren möglich: Erwärmen, Magnetfeld
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Ausrichten von Permanentmagneten
Aufgehängter Permanentmagnet richtet sich in Nähe eines anderen
Magneten aus
Spule und Magnetnadel
Man beobachtet Anziehung und Abstoßung
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Beschreibung Magnetfeld
Magnetfeld: Zustand des Raumes, wobei
- Drehmoment auf magnetischen Dipol
- Kraft auf bewegte Ladung ausgeübt wird
Beschreibung durch magnetische Feldstärke H
H ist ein Vektorfeld, d.h. für jeden Raumpunkt ist
Richtung und Stärke der Wirkung des Magnet
feldes definiert
Darstellung des Magnetfeldes durch magnetische Feldlinien
Darstellung des Magnetfelds
Stabmagnet
Spule
Verlauf der Feldlinien ist identisch
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Feldlinienbilder
Hufeisenmagnet
Gleichnamige Pole
Ungleichnamige Pole
FeldLab
8
Hufeisenmagnet
9
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