Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
B1,2 T3 A90°L = 15 cm

Ein gerader, 15 cm langer Draht führt 3 A unter einem Winkel von 90° zu einem homogenen Magnetfeld von 1,2 T. Bestimme den Betrag der Kraft F auf den Draht.

B = 1,2 TI = 3 AL = 15 cmθ = 90°
F = N
2.Leicht
I = 5 AR = 3 cmB = ?N = 25

Eine flache Kreisspule mit 25 Windungen und dem Radius 3 cm führt einen Strom von 5 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.

N = 25I = 5 AR = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
3.Mittel
nBA = 150 cm², N = 100B: 0 → 0,5 T

Eine Spule mit 100 Windungen, der Fläche 150 cm² und dem Widerstand 10 Ω bildet einen geschlossenen Stromkreis. Ein homogenes Feld senkrecht zur Spule steigt in 10 ms gleichmäßig von 0 T auf 0,5 T. Bestimme den mittleren induzierten Strom I.

N = 100A = 150 cm²B: 0 T → 0,5 TΔt = 10 msR = 10 Ω
I = A
4.Mittel
nBA = 25 cm², N = 20B = 0,5 T

Eine Spule mit 20 Windungen hat die Fläche 25 cm². Die Spule befindet sich in einem homogenen Feld von 0,5 T senkrecht zu ihrer Ebene, und das Feld wird in 500 ms abgeschaltet. Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.

N = 20A = 25 cm²B = 0,5 TΔt = 500 ms
ε = mV
5.Schwer
Bn = ?8 cm × 25 cmN = 100B = 0,1 T

Eine Spule mit 100 Windungen, 8 cm × 25 cm, rotiert in einem homogenen Feld von 0,1 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Mit welcher Drehzahl n (in Umdrehungen pro Minute) muss sie sich drehen, um eine Effektivspannung von 22,21 V zu liefern?

N = 100A = 8 cm × 25 cmB = 0,1 TErms = 22,21 V
n = rpm
6.Schwer
V = 5000 VB = 0,8 Tr = ?

Ein Proton startet aus der Ruhe, wird durch eine Potenzialdifferenz von 5000 V beschleunigt und tritt dann senkrecht in ein homogenes Magnetfeld von 0,8 T ein. Bestimme den Radius r seiner Bahn im Feld.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ CV = 5000 VB = 0,8 T
r = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 0,54 N
  2. 2. B = 2,618 mT
  3. 3. I = 7,5 A
  4. 4. ε = 50 mV
  5. 5. n = 1500 rpm
  6. 6. r = 1,277 cm

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