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
I = 2 AR = 4 cmB = ?N = 20

Eine flache Kreisspule mit 20 Windungen und dem Radius 4 cm führt einen Strom von 2 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.

N = 20I = 2 AR = 4 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Leicht
nB53°12 cm × 30 cmB = 0,3 T

Eine rechteckige Schleife von 12 cm mal 30 cm liegt in einem homogenen Magnetfeld von 0,3 T. Das Feld schließt mit der Normalen der Schleife einen Winkel von 53° ein. Bestimme den magnetischen Fluss Φ durch die Schleife.

B = 0,3 TA = 12 cm × 30 cm53° zur Normalen
Φ = mWb
3.Mittel
dB/dt > 0I = ?

Eine kreisförmige Schleife liegt in einem homogenen Magnetfeld, das in die Blattebene hinein zeigt. Die Feldstärke nimmt zu. Klicke die Richtung des induzierten Stroms in der Schleife an, wie in der Zeichnung zu sehen.

B: in die Blattebene hineindB/dt > 0
  1. 1im Uhrzeigersinn
  2. 2gegen den Uhrzeigersinn
4.Mittel
nBA = 10 cm², N = 20B: 0,2 → 0,7 T

Eine Spule mit 20 Windungen, der Fläche 10 cm² und dem Widerstand 8 Ω bildet einen geschlossenen Stromkreis. Ein homogenes Feld senkrecht zur Spule steigt in 50 ms gleichmäßig von 0,2 T auf 0,7 T. Bestimme den mittleren induzierten Strom I.

N = 20A = 10 cm²B: 0,2 T → 0,7 TΔt = 50 msR = 8 Ω
I = mA
5.Schwer
E = 5 × 10⁴ V/m, B1​ = 0,25 TB2​ = 0,4 Tr = ?

Ein Deuteron passiert einen Geschwindigkeitsfilter mit gekreuzten Feldern E = 5 × 10⁴ V/m und B₁ = 0,25 T unabgelenkt. Dann tritt es senkrecht in einen zweiten Bereich ein, in dem nur ein Magnetfeld B₂ = 0,4 T herrscht. Bestimme den Radius r seiner Bahn dort.

E = 5 × 10⁴ V/mB1 = 0,25 TB2 = 0,4 Tm = 3,344 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ C
r = cm
6.Schwer
Bn = 1200 rpm5 cm × 5 cmN = 100B = 0,3 T

Eine Spule mit 100 Windungen, 5 cm × 5 cm, rotiert mit 1200 U/min in einem homogenen Feld von 0,3 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Bestimme die Scheitelspannung E0.

N = 100A = 5 cm × 5 cmB = 0,3 Tn = 1200 rpm
E0 = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. B = 628,3 µT
  2. 2. Φ = 6,5 mWb
  3. 3. gegen den Uhrzeigersinn
  4. 4. I = 25 mA
  5. 5. r = 1,044 cm
  6. 6. E0 = 9,425 V

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