7.3 Magnetische Flussdichte Felder, Feldstärke, Bestimmung der

7.3 Magnetische Flussdichte
Felder, Feldstärke, Bestimmung der Feldstärke
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Die elektrische Feldstärke E und die Gravitationsfeldstärke g (beides aus vorhergehenden
Jahren bekannt) sind beide Größen, die die Stärke eines Feld beschreiben. Führt man einen
Probekörper mit bekannter Masse (bei Gravitationsfeldmessungen) bzw. mit bekannter
Ladung (bei elektrischen Feldstärkemessungen) in das Feld ein, so kann man aus der Kraft,
die auf den Probekörper wirkt auf die Stärke des Feldes schließen.
Unsere Aufgabe ist nun ebenfalls eine geeignete Größe zu finden, die die Stärke des
magnetischen Feldes beschreibt. Ein Schritt in diese Richtung ist der Versuch mit der
stromdurchflossenen Leiterschleife im homogenen Magnetfeld, der ebenfalls aus den
vorhergegangenen Jahre bekannt sein sollte.
7.3.1 Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld
In der nebenstehenden Zeichnung erkennt man, was passiert wenn man einen
Stromdurchflossenen Leiter in ein homogenes Magnetfeld einführt.
Bei diesem Versuch ist zu beachten:
1. Der stromdurchflossene Leiter steht senkrecht zu den
Feldlinien ( Von Nord nach Süd bzw. rot nach grün)
2. Beachtung der Stromrichtung technische ≠ natürliche n
Ergebnis:
Ein stromdurchflossener Leiter, der senkrecht zu den
Feldlinien eines homogenen Magnetfeld steht, erfährt eine
Kraft, die senkrecht zum Leiter und senkrecht zu den
Feldlinien steht.
3 Finger Regel
Hält man den Daumen der rechten Hand in die technische Stromrichtung und den
Zeigefinger in die Magnetfeldrichtung, so zeigt der senkrecht zu Daumen und
Zeigefinger gespreizte Mittelfinger in die Richtung der Kraft. Siehe Bild
7.3.1 Flussdichte im homogenen Magnetfeld
Mit dem unten zu sehenden Versuchsaufbau kann man die Kraft auf einen
stromdurchflossenen Leiter sehr genau bestimmen. Der Versuchsaufbau wird nun im
folgenden genauer erörtert.
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Versuchsaufbau
In der Mitte des Gestells auf der rechten Seite sieht man ein sehr empfindliche
Balkenwaage, die durch die Gewicht austariert werden kann
Am linken ende der Balkenwaage ist die Leiterschleife angebracht, die in das
homogene Magnetfeld des U-Magneten hineinreicht.
Der Kraftmesser zeigt die Kraft an, die auf die Leiterschleife wirkt, wenn sie von
Strom durchflossen wird.
Der Laser und der Spiegel sind dazu da den Ausschlag der Balkenwaage sichtbar zu
machen (siehe nächstes Bild)
Vor dem Stromadapter sieht man verschiedene Leiterschleifen, die zur Messung der
Kraft in Abhängigkeit der Leiterform dienen.
Auf diesem Bild sieht man wie ein Mitschüler die
Nullstellung des Laserpunktes markiert.
Während des Versuchs wird der punkt sich je nach
Polung der Leiterschleife nach oben oder unten von
der Nullmarkierung entfernen.
So fertig jetzt Diese Protokoll ist von Florian
Fischer geschrieben worden wer nicht zufrieden ist
soll sich sein eigenes schreiben!!!!