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64
1
Luana
19.2.2021
Physik
magnetische Felder
2.405
•
19. Feb. 2021
•
Luana
@luana.vita
Der Oersted-Versuchund magnetische Felder bilden die Grundlage des Elektromagnetismus,... Mehr anzeigen
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Verwandle diese Notizen in: ✓ 50+ Übungsaufgaben ✓ Interaktive Karteikarten ✓ Vollständige Probeklausur ✓ Aufsatz-Gliederungen
Dieser Abschnitt behandelt die Erzeugung von Magnetfeldern durch elektrische Ströme, basierend auf dem Oersted-Versuch von 1820.
Example: Der Oersted-Versuch zeigt, dass um einen stromdurchflossenen Leiter ein Magnetfeld entsteht, das senkrecht zum Leiter steht.
Die Richtung des Magnetfeldes kann mit der Linken-Hand-Regel bestimmt werden:
Bei einer stromdurchflossenen Spule überlagern sich die Magnetfelder der einzelnen Windungen zu einem großen Magnetfeld.
Highlight: Im Inneren einer Spule entsteht ein homogenes Magnetfeld, außen und am Rand ein inhomogenes Magnetfeld.
Die Polarität einer Spule entspricht der eines Stabmagneten, wobei der Nordpol dort ist, wo die Magnetfeldlinien aus der Spule austreten.
Definition: Ein homogenes Magnetfeld hat parallele, gleichmäßig verteilte Feldlinien, während ein inhomogenes Magnetfeld ungleichmäßig verteilte Feldlinien aufweist.
In diesem Abschnitt wird die Stärke von Magnetfeldern und die Lorentzkraft behandelt. Ein Experiment zeigt, dass ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld eine Kraft erfährt - die Lorentzkraft.
Definition: Die Lorentzkraft ist die Kraft, die auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld wirkt.
Die Richtung der Lorentzkraft kann mit der Drei-Finger-Regel der linken Hand bestimmt werden:
Highlight: Sind Stromrichtung und Magnetfeldrichtung parallel, wirkt keine Kraft.
Experimente zeigen, dass die Lorentzkraft proportional zur Stromstärke (Ip) und zur Leiterlänge (s) ist:
FL ~ Ip * s
Definition: Die magnetische Flussdichte B wird definiert als:
B = FL / (Ip * s * sin(φ))
Einheit: 1 Tesla = 1 T = 1 N/(A*m)
Die allgemeine Formel für die Lorentzkraft lautet:
FL = Ip * B * s * sin(φ)
wobei φ der Winkel zwischen Leiter und Magnetfeldlinien ist.
Dieser Abschnitt behandelt das Magnetfeld einer schlanken Spule. Experimente zeigen, dass die magnetische Flussdichte B proportional zur Windungszahl n, zur Stromstärke I und umgekehrt proportional zur Spulenlänge l ist:
B ~ (n * I) / l
Definition: In einer schlanken Spule (lang gestreckt und gerade) ist die magnetische Flussdichte annähernd konstant und das Magnetfeld homogen.
Die magnetische Flussdichte in einer schlanken Spule wird durch folgende Formel beschrieben:
B = μ0 * (n / l) * I
Dabei ist μ0 die magnetische Feldkonstante, eine Naturkonstante mit dem Wert:
μ0 = 1,257 * 10^-6 Tm/A = 1,257 * 10^-6 Vs/(Am)
Highlight: Magnetisierbare Stoffe (Eisen, Nickel, Cobalt) in der Spule verstärken das Magnetfeld um den Faktor μr, die Permeabilitätszahl.
Die allgemeine Formel für die magnetische Flussdichte in einer Spule mit Kern lautet:
B = μ0 * μr * (n / l) * I
Dieser Abschnitt behandelt das Erdmagnetfeld. Die Erde besitzt ein schwaches Magnetfeld, das dem eines Stabmagneten ähnelt.
Definition: Das Erdmagnetfeld wird durch den sich bewegenden flüssigen äußeren Erdkern erzeugt.
Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit dem Erdmagnetfeld sind:
Definition: Die Deklination ist die Abweichung zwischen magnetischem und geografischem Nordpol.
Definition: Die Inklination ist der Winkel, unter dem die Erdmagnetfeldlinien auf die Erdoberfläche treffen.
Das Erdmagnetfeld wird durch den Vektor BE beschrieben, der in Richtung der Feldlinien zeigt. Dieser Vektor kann in einen horizontalen Anteil BH und einen vertikalen Anteil BV zerlegt werden.
Highlight: Die magnetischen Pole der Erde wandern leicht, da das Magnetfeld vom beweglichen flüssigen äußeren Erdkern erzeugt wird.
Die Messung des Erdmagnetfelds erfolgt mithilfe des horizontalen Anteils BH.
Diese Seite erklärt den Einfluss von Materialien auf Magnetfelder.
Definition: Die Permeabilitätszahl μr gibt an, um welchen Faktor ein Material das Magnetfeld verstärkt.
Example: Eisen, Nickel und Kobalt sind Beispiele für magnetisierbare Stoffe.
Diese Seite beschreibt die Eigenschaften des Erdmagnetfeldes.
Definition: Die Deklination ist die Abweichung zwischen geografischem und magnetischem Nordpol.
Vocabulary: Inklination bezeichnet den Winkel, mit dem die Feldlinien auf den Erdboden treffen.
Diese Seite behandelt die Messmethoden des Erdmagnetfeldes.
Highlight: Der Vektor der magnetischen Flussdichte BE wird in einen horizontalen und vertikalen Anteil zerlegt.
Definition: Die Komponenten des Erdmagnetfeldes können durch spezielle Messverfahren bestimmt werden.
Dieser Abschnitt führt in die Grundlagen magnetischer Felder und des Elektromagnetismus ein. Es wird gezeigt, dass zwei parallele stromdurchflossene Leiter sich abstoßen, was den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus verdeutlicht.
Definition: Ein Magnetfeld ist ein Raum, in dem auf magnetische Körper Kräfte wirken.
Magnetfelder werden von Magneten erzeugt, wie Stabmagneten, Hufeisenmagneten oder Elektromagneten. Jeder Magnet besitzt einen Nord- und einen Südpol, wobei sich gleichnamige Pole abstoßen und ungleichnamige anziehen.
Highlight: Es gibt keine magnetischen Monopole, was in der zweiten Maxwell-Gleichung ausgedrückt wird.
Magnetische Feldlinien verlaufen vom Nord- zum Südpol und sind immer geschlossen. Sie visualisieren die Struktur des Magnetfeldes.
Vocabulary: Homogenes Magnetfeld - Ein Magnetfeld mit parallelen, gleichmäßig verteilten Feldlinien.
Vocabulary: Inhomogenes Magnetfeld - Ein Magnetfeld mit ungleichmäßig verteilten Feldlinien.
Permanentmagnete können durch Hitze oder Erschütterung entmagnetisiert werden. Ferromagnetische Materialien wie Eisen, Nickel und Kobalt können magnetisiert werden.
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Stefan S
iOS user
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Samantha Klich
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Anna
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Jana V
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Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Julia S
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Marcus B
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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Luana
@luana.vita
Der Oersted-Versuch und magnetische Felder bilden die Grundlage des Elektromagnetismus, wobei stromdurchflossene Leiter Magnetfelder erzeugen und verschiedene Wechselwirkungen zwischen elektrischen und magnetischen Kräften auftreten.
• Das homogene Magnetfeld einer Spule entsteht durch die Überlagerung der Magnetfelder einzelner Windungen
• Die ... Mehr anzeigen
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Dieser Abschnitt behandelt die Erzeugung von Magnetfeldern durch elektrische Ströme, basierend auf dem Oersted-Versuch von 1820.
Example: Der Oersted-Versuch zeigt, dass um einen stromdurchflossenen Leiter ein Magnetfeld entsteht, das senkrecht zum Leiter steht.
Die Richtung des Magnetfeldes kann mit der Linken-Hand-Regel bestimmt werden:
Bei einer stromdurchflossenen Spule überlagern sich die Magnetfelder der einzelnen Windungen zu einem großen Magnetfeld.
Highlight: Im Inneren einer Spule entsteht ein homogenes Magnetfeld, außen und am Rand ein inhomogenes Magnetfeld.
Die Polarität einer Spule entspricht der eines Stabmagneten, wobei der Nordpol dort ist, wo die Magnetfeldlinien aus der Spule austreten.
Definition: Ein homogenes Magnetfeld hat parallele, gleichmäßig verteilte Feldlinien, während ein inhomogenes Magnetfeld ungleichmäßig verteilte Feldlinien aufweist.
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In diesem Abschnitt wird die Stärke von Magnetfeldern und die Lorentzkraft behandelt. Ein Experiment zeigt, dass ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld eine Kraft erfährt - die Lorentzkraft.
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Highlight: Sind Stromrichtung und Magnetfeldrichtung parallel, wirkt keine Kraft.
Experimente zeigen, dass die Lorentzkraft proportional zur Stromstärke (Ip) und zur Leiterlänge (s) ist:
FL ~ Ip * s
Definition: Die magnetische Flussdichte B wird definiert als:
B = FL / (Ip * s * sin(φ))
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Dieser Abschnitt behandelt das Magnetfeld einer schlanken Spule. Experimente zeigen, dass die magnetische Flussdichte B proportional zur Windungszahl n, zur Stromstärke I und umgekehrt proportional zur Spulenlänge l ist:
B ~ (n * I) / l
Definition: In einer schlanken Spule (lang gestreckt und gerade) ist die magnetische Flussdichte annähernd konstant und das Magnetfeld homogen.
Die magnetische Flussdichte in einer schlanken Spule wird durch folgende Formel beschrieben:
B = μ0 * (n / l) * I
Dabei ist μ0 die magnetische Feldkonstante, eine Naturkonstante mit dem Wert:
μ0 = 1,257 * 10^-6 Tm/A = 1,257 * 10^-6 Vs/(Am)
Highlight: Magnetisierbare Stoffe (Eisen, Nickel, Cobalt) in der Spule verstärken das Magnetfeld um den Faktor μr, die Permeabilitätszahl.
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Dieser Abschnitt behandelt das Erdmagnetfeld. Die Erde besitzt ein schwaches Magnetfeld, das dem eines Stabmagneten ähnelt.
Definition: Das Erdmagnetfeld wird durch den sich bewegenden flüssigen äußeren Erdkern erzeugt.
Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit dem Erdmagnetfeld sind:
Definition: Die Deklination ist die Abweichung zwischen magnetischem und geografischem Nordpol.
Definition: Die Inklination ist der Winkel, unter dem die Erdmagnetfeldlinien auf die Erdoberfläche treffen.
Das Erdmagnetfeld wird durch den Vektor BE beschrieben, der in Richtung der Feldlinien zeigt. Dieser Vektor kann in einen horizontalen Anteil BH und einen vertikalen Anteil BV zerlegt werden.
Highlight: Die magnetischen Pole der Erde wandern leicht, da das Magnetfeld vom beweglichen flüssigen äußeren Erdkern erzeugt wird.
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Definition: Die Permeabilitätszahl μr gibt an, um welchen Faktor ein Material das Magnetfeld verstärkt.
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Definition: Die Deklination ist die Abweichung zwischen geografischem und magnetischem Nordpol.
Vocabulary: Inklination bezeichnet den Winkel, mit dem die Feldlinien auf den Erdboden treffen.
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Dieser Abschnitt führt in die Grundlagen magnetischer Felder und des Elektromagnetismus ein. Es wird gezeigt, dass zwei parallele stromdurchflossene Leiter sich abstoßen, was den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus verdeutlicht.
Definition: Ein Magnetfeld ist ein Raum, in dem auf magnetische Körper Kräfte wirken.
Magnetfelder werden von Magneten erzeugt, wie Stabmagneten, Hufeisenmagneten oder Elektromagneten. Jeder Magnet besitzt einen Nord- und einen Südpol, wobei sich gleichnamige Pole abstoßen und ungleichnamige anziehen.
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Magnetische Feldlinien verlaufen vom Nord- zum Südpol und sind immer geschlossen. Sie visualisieren die Struktur des Magnetfeldes.
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Stefan S
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Samantha Klich
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Sarah L
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Hans T
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