Magnetische Felder Aufgaben

Babyteufel · Gast

hallo

habe 4 Aufgaben aufbekommen und kann absolut kein Physik:

1.Vergleichen Sie die Definition der magnetischen Flussdichte mti denen für die Gravitationsfeldstärke und für die elektrische Feldstärke.

2. Im Magnetfeld eines Elektromagneten befindet sich ein sennkrecht zu den Feldlinien verlaufender Leiter. Er erfährt dort eine vn der Stromstärke I und von der Leiterlänge s abhängige Kraft. Erklären Sie an Hand der Messtabelle, warum der Quotient F/(I*s) ein Maß für die Flussdichte des Magnetfeldes liefert.

I in A | 4 | 8 | 12 | 12 | 12 |
---------------------------------------------------
s in cm | 4 | 4 | 4 | 3 | 2 |
---------------------------------------------------
F in N | 0,12 | 0,23 | 0,35 | 0,26 | 0,17 |

3.Die Flussdichte des Magnetfeldes der Erde beträgt etwa 5* 10^-5 T. In deutschland sind die Feldlinien im Mittel um 67° gegen die Horizontale geneigt. Bestimmen Sie Betrag und Richtung der Lorentzkraft auf eine in Ost-West-Richtung verlaufende 100m lange Leitungm wenn in ihr ein Gleichstroom von 100A besteht!

4. Das Feld im Innern eines Hufeisenmagneten ist annähernd homogen. Die Flussdichte wird mit einer 5cm breiten Leiterschaukel derMasse 3,5 g bestimmt. Zur Kraftmessung reicht die Messung, der Winkelauslenkung a derLeiterschaukel
a) Beschreiben sie eine mögliche Versuchsdurchführung!
b) Bestimmen sie aus folgenden Messwerten die magnetische Flussdichte B!
I in A | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
----------------------------
a in Grad | 5 | 9 | 13 | 17 | 21 |

Hoffe ihr könnt mir helfen

Babyteufel

Nikolas

Was hast du dir denn bis jetzt überlegt?

babyteufel · Gast

Nicht viel .Verstehe kein Physik. Das ist schlecht bei dem Lehrer was zu verstehen weil er nix überlegt.

PhiL487 · Gast

Ich weiß die Antwort kommt wirklich etwas zu spät.. Big Laugh

5 Jahre.. nun ja..

Für alle die diesen Thread lesen und das selbe Problem haben ist es mit Sicherheit trotzdem nützlich..

Zu 4a) Beschreibung:

Eine Leiterschaukel befindet sich im homogenen Magnetfeld. Wird sie von Strom durchflossen, so bewirkt die Lorentzkraft eine Auslenkung aus der Ruhelage. Nun kann die Abhängigkeit der Auslenkung von der Stromstärke und magnetischen Flussdichte sowie die Einwirkung der Reibungskraft untersucht werden.

4b) Die Flussdichte B ist definiert durch:= F/I*s, gegeben ist die Masse m der Leiterschaukel (3,5g), was zuerst in kg umgerechnet werden sollte. Außerdem wissen wir die Breite der Leiterschaukel (5cm, umrechnen in Meter) und bekannt ist ebenfalls die Gravitation g mit 9,81m/s². Nun haben wir für B=(3,5g*9,81m/s²)/(1A*5cm) ;-)

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

@PhiL487
Das ist doch Quatsch, was Du zu 4b) geschrieben hast (das andere habe ich mir gar nicht erst durchgelesen)! Du tust ja so, als ob die LorentzKraft gleich der Gewichtskraft wäre. Die beiden Kräfte stehen bei der gegebenen Anordnung aber senkrecht aufeinander. Ihre Resultierende bildet einen Winkel mit der Vertikalen. Dieser Winkel ist nebem dem Strom einer der beiden Messwerte in dem beschriebenen Versuch. Nach deiner Überlegung müsste sich das eigentlich als konstant gegebene Magnetfeld des Hufeisenmagneten mit dem Strom durch die Leiterschaukel ändern. Im Übrigen: Die magnetische Flussdichte ist nicht als der Qotient von F und I*s definiert. Dieser Quotient ergibt sich aus der umgestellten Gleichung für die Lorentzkraft. Definiert ist B als die Wirkungsgröße im magnetischen Feld, deren Ursache aus feldtheoretischer Sicht die magnetische Erregung ist (auch magnetische Feldstärke genannt). Deren physikalische Ursache ist eine bewegte Ladung (Strom, Elektronenspin). Der Zusammenhang zwischen physikalischer Ursache und Erregung ist durch den Durchflutungssatz (Ampere-Gesetz) gegeben.

Ich hätte an einer Stelle diesen alten Thread nur ausgegraben, wenn ich absolut sicher in Physik wäre. Von Physik scheinst Du aber nicht so ganz viel zu verstehen, oder?