Ablenkung Kompassnadel

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

Guten Abend zusammen

Ich habe bald einen Physik-Test über Magnetismus und habe eine "kurze" Frage. Wir haben Fragen mehr oder weniger besprochen doch bei einer hatte ich Probleme. Es geht darum, wieso nichts passiert (keine Ablenkung) mit einer Kompassnadel, wenn man diese neben einem laufendem, also an Strom angeschlossenen STaubsauger hält. Auch wenn man mit dem Kabel eine Schlaufe macht und den Kompass in die Mitte hält, passiert nichts.
Wieso passiert nichts, obwohl Kompassnadeln meines Wissens von elekrischem Strom abgelenkt werden, da eine Feld entsteht??
Ich hoffe meine Frage ist klar :?
Schon im voraus vielen Dank für Eure Hilfe!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Du weißt wahrscheinlich schon, dass ein stromdurchflossener Draht ein Magnetfeld macht. (Weißt du auch schon, wie das aussieht?)

Fällt dir ein, was der Unterschied zwischen einem stromdurchflossenen Draht und einem Kabel sein könnte? Und könntest du dir eine Möglichkeit vorstellen, wie es so ein Unterschied zustandebringen könnte, dass man mit der Kompassnadel doch wieder kein Magnetfeld feststellt?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

DOPPELT HÄLT BESSER:
http://forum.physik-lab.de/ftopic5617.html

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ron-Tom, bitte poste deine Frage nicht parallel in mehr als einem Forum, ohne Bescheid zu sagen.

Wie weit kommst du bisher schon mit den Tipps von oben?

Ronn-Tom · Gast

entschuldigung für das doppelte posten, habe nicht gewusst dass antworten so schnell kommen :-D
ja ich weiss dass bei einem "offenen" Draht ein Magnetfeld entsteht. Ich glaube es geht rund um den draht also senkrecht weg. Es kommt auch noch darauf an wie die Stromrichtung ist. Wenn die stromrichtung von unten nach oben ist, ist das magnetfeld gegen den Uhrzeigersinn.
Ich glaube ja das das Kabel genug isoliert ist, und daher kein feld entsteht. Aber dies ist andscheindend nicht die Lösung (gab kein "Häkchen" in der Korrecktur) Was könnte den noch der Grund sein? Dass das Feld zum Beispiel zu schwach ist oder so? Ich komme einfach nicht die Antwort richtige Antwort...

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

kann es auch sein dass die kompassnadel nicht auf eine elektrisches magnetfeld reagiert?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Tipp: Wenn du so ein Staubsaugerkabel in einer Steckdose einsteckst, gibt es da zwei Verbindungen. Wozu verwendet man die zweite Verbindung im Kabel?

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

ich glaube in einer verbindung kommt der strom = + pol und in der anderen verbindung geht der strom wieder zurück= - pol
aber was hat dies mit dem magnetfeld zu tun?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Interessant! Also hast du in dem Kabel nicht nur einen stromdurchflossenen Draht, in dem Strom von der Steckdose zum Staubsauger fließt (und ein Magnetfeld in der einen Richtung um das Kabel herum macht), sondern zusätzlich auch ... ???

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

irgendwie komm ich jetzt nicht mehr draus... also in der aufgabe steht nichts über die verbindungen des staubsaugerkabels sonder nur dass, was ich geschrieben habe. was meinst Du dann mit sonder zusätzlich auch....???
wie du ja sagst hat es um das kabel ein magnetfeld, wieso wird dann die nadel nicht abgelenkt? grübelnd

ich habe im internet noch nachgelesen, da steht jedoch dass eine kompassnadel von einem kabel abgelenkt wird...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Tipp: Du hast noch nicht gesagt, was

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

ich glaube da die strome dann in gegengesetzte richung fliessen, stossen diese sich gegenseitig ab (ein magnetfeld geht im uhrzeigersinn, dass feld vom anderen kabel gegen den uhrzeigersinn) und zwischen den kabel entsteht ein stärkeres feld als um die kabel herum. richtige erkenntnis?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

dadurch dass sie in die entgegengesetzte richtung gehen, heben sie sich gegenseitig auf, kann dass sein?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile

Denn der Strom hin und der Strom zurück in dem Staubsaugerkabel sind ja gleich groß smile

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

aha. dann war die antwort ja eigentlich simpel =D; dadurch dass der strom hin und zurück fliesst, heben sich die magnetfelder gegenseitig auf und daher ist keine ablenkung des kompass bemerkbar, d.h. kein magnetfeld vorhanden! aber ist es den wirklich so, dass die felder sich vollständig aufheben und kein feld durmherum spürbar ist?!?
vielen, vielen Dank für die herleitung der antwort.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Okay, dann schauen wir noch eine Stufe genauer hin:

Wir wissen jetzt dass sich die zwei Magnetfelder gegenseitig wegheben, wenn wir mal davon ausgegangen sind, dass die beiden "Drähte" im Kabel so gut wie am selben Ort verlaufen.

Zwei neue Fragen:

a) Wenn wir zwei Drähte nebeneinander als Inhalt des Kabels annehmen, könnte man dann prinzipiell außen ein Magnetfeld messen?

b) Wenn ja, könnte man so ein Magnetfeld mit einem Kompass messen? (Tipp: Mit was für einem Strom wird ein Staubsauger betrieben?)

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich hatte eben vor allem an so etwas gedacht:

Welche Auswirkung hat es auf die Kompassnadel, dass das im Staubsaugerkabel Wechselstrom ist? Wie schnell kann so eine Kompassnadel reagieren?

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

ich kann mich nicht recht entsinnen was welchselstrom auf die magnetfelder für auswirkungen hat... ich glaube die magnetnadel kann sehr schnell reagieren, auch auf nur wenig stärkere felder als das erdmagnetfeld.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Er meint damit das der Wechselstrom mit der Frequenz 50 Hz seine Flußrichtung ändert.
da wäre für die Kompassnadel erstens durch die geringen Ortsunterschiede wenig feststellbar und zweitens je nach Stromrichtung eine andere Auslenkung.
Kaum bewegt sie sich nach links müßt sie schon wieder nach rechts.
Die wird also gar nicht reagieren.
Vielleicht kann man da ja unter den Elektronenmikroskop ne kleine Nano Schwingung entdecken Augenzwinkern

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

ok... dann reagiert sie eben verhältnissmässig langsam auf magnetfelder. dann ist dies also der zweite punkt der lösung; wegem dem wechselstrom. aber wenn dieser die ganze zeit die richtung wechselt, wieso wird dann bei der Kompassnadel keine "störung" festgestellt; d.h. dass sie immer etwas in bewegung ist?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Theoretisch könnte man das vielleicht erwarten. Hast du schon mal in der Praxis ausprobiert, so einen Kompass neben das Stromkabel eines laufenden Staubsaugers zu halten? Wie klein und wie schnell ist die erwartete "Hin- und Herbewegung" der Kompassnadel tatsächlich in deiner Beobachtung? Würdest du es dementsprechend als angemessen empfinden, das als "ständig in Bewegung sein" der Kompassnadel zu bezeichnen, oder träfe es die Sache besser, schlicht zu sagen "die Kompassnadel rührt sich nicht und reagiert kein bisschen auf den Strom durch das Staubsaugerkabel" ?

Ron-Tom · Anmeldungsdatum: 09.02.2010 Beiträge: 17

ich habe es jetzt endlich ausprobiert und keien bewegung festgestellt. also würde ich die Kompassnadel rührt sich nicht und reagiert kein bisschen auf den Strom durch das Staubsaugerkabel.