Magnetfelder
Fachbezug
Elektrischer Strom, Stromrichtung. Feldlinien, magnetische Feldlinien.
Bewegte elektrische Ladungen erzeugen zusätzlich zu ihrem elektrischen Feld ein magnetisches Feld. Dieses Feld zeigt typisch geschlossene Feldlinien, die ringförmig um die Stromleiter verlaufen.
Aufgabe
In der folgenden Animation kannst du verschiedenene Leiter eintragen, die senkrecht auf die Feldlinienebene stehen. Leiterschleifen werden (von der Seite her gesehen) als eine Strecke eingezeichnet; eine Spule besteht aus hintereinander gestellten Leiterschleifen... Beurteile jeweils das angezeigte Magnetfeld!
Aktivitäten
Mit Hilfe der Animation kannst du das Verhalten einzelner Leiter oder das Verhalten von Leiterschleifen hinsichtlich der magnetischen Feldlinien beobachten.
- Wähle zunächst einen Leiter mit einer beliebigen Stromrichtung und stelle das Vektorfeld dar! Wähle die Option "Doppelklick" und lasse einzelne (geschlossene) Feldlinien durch einen bestimmten Punkt des Magnetfeldes darstellen, indem du doppelt auf einen Punkt des Magnetfeldes klickst! Beschreibe diese Feldlinien!
- Vergleiche das Feldlinienbild der vorigen Aufgabe mit dem Feldlinienbild eines elektrischen Stromes, der entgegengesetzt fließt!
- Untersuche das Feldlinienbild (a) zweier parallel fließender, (b) zweier entgegengesetzt fließender Ströme! Beschreibe deine Beobachtungen (Tipp)!
- Stelle durch eine Reihe einzelner Leiter das Modell einer Spule her! Zeichne einzelne Feldlinien mit Hilfe des Doppelklicks und beschreibe die Eigenschaften des Magnetfeldes!
- Stelle einzelne Leiterschleifen dar und beobachte ihr Magnetfeld!
- Untersuche, wie zwei Leiterschleifen, in denen der Strom parallel (und in gleicher Richtung) fließt, aufeinander wirken!
- Untersuche das Magnetfeld von verschieden großen Leiterschleifen (Tipp)!
- Stelle durch eine Reihe paralleler Leiterschleifen das Modell einer stromdurchflossenen Spule dar und vergleiche das Feldlinienbild mit der 3. Aufgabe!
Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.