Messung eines Magnetfeldes mit Hilfe einer Spule

laury09 · Anmeldungsdatum: 02.05.2012 Beiträge: 1 Wohnort: Halle

Meine Frage:
Hallo,

ich denke schon seit einer ganzen Weile über eine Aufgabe nach, welche ich in Experimentalphysik bekommen habe und wäre für hilfreiche Tipps sehr dankbar!

Die Aufgabe lautet:
Mittels einer flachen Spule (w=100, A=10^-3 m²) soll ein homogenes Magnetfeld B ausgemessen werden. Die Spule ist an einem Torsionsfaden aufgehängt. Sie wird so in das Magnetfeld ebracht, dass die Normale mit der Feldrichtung einen Winkel von 90° einschließt. Bei einem Strom von 1A wird die Spule gedreht. Durch Drillung des Torsionsfadens um 30° nimmt sie ihre Ausgangsgleichgewichtslage wieder ein. Das Direktionsmoment des Fadens beträgt 0,8*10^-8 Nm/grd.

Meine Ideen:
Ich habe mir bisher überlegt, dass sich das rücktreibende Moment des Torsionsfadens zu M=D*phi ergibt. Dieses muss gleich einem Drehmoment sein, das durch das B-Feld hervorgerufen wird und auf die Spule wirkt, wenn der Strom fließt. Genau da liegt das Problem: welches Moment wirkt auf die Spule? Bisher habe ich mir überlegt, dass auf bewegte Ladungen die Lorenztkraft wirkt. F=l*I*B und da für das Drehmoment gilt M=rxF und der Winkel zwischen B-Feld und Spule 90° beträgt ergibt sich daraus insgesamt M=2*r*l*I*B. Im Internet habe ich gelesen, dass 2*r*l=A ist. Wieso gilt das?
Nun ja, wenn ich jedenfalls dann dieses Moment zu A*I*B ergibt, muss ich es dann mit 100 multiplizieren, da die Spule 100 Windungen hat und auf jede einzelne davon ein Drehmoment wirkt?
Wenn ich genau das tue und D*phi=A*I*B*100 betrachte, nach B umstelle und die Werte einsetze, dann ist B=4,2*10^-8 T.
Das kam mir allerdings so klein vor.
Habe ich vlt noch eine andere Kraft vergessen, welche auf die Spule wirkt???
Ich glaube der Ansatz ist im Grunde nicht völlig falsch, aber irgendwo ist da noch ein Haken. Bitte helft mir, den zu finden.

Danke schonmal für hilfreiche Antworten :-)