1.Leicht
Eine flache Kreisspule mit 100 Windungen und dem Radius 5 cm führt einen Strom von 2 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.
N = 100I = 2 AR = 5 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen
2.Leicht
Die magnetische Flussdichte 1 cm von einem langen geraden Draht entfernt beträgt 40 µT. Bestimme den Strom I im Draht.
B = 40 µTr = 1 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
I = A
3.Mittel
Eine Spule mit 500 Windungen hat die Fläche 200 cm². Die Spule wird in einem homogenen Feld von 0,4 T, das senkrecht zu ihrer Ebene steht, in 100 ms umgedreht (um 180° gedreht). Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.
N = 500A = 200 cm²B = 0,4 TΔt = 100 ms
ε = V
4.Mittel
Zwei lange parallele Drähte im Abstand von 3 cm führen Ströme von 8 A und 5 A in entgegengesetzten Richtungen. Bestimme die Kraft pro Meter Länge F/L zwischen ihnen.
I1 = 8 AI2 = 5 Ad = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
F/L = µN/m
5.Schwer
Ein Deuteron startet aus der Ruhe, wird durch eine Potenzialdifferenz von 2000 V beschleunigt und tritt dann senkrecht in ein homogenes Magnetfeld von 0,1 T ein. Bestimme den Radius r seiner Bahn im Feld.
m = 3,344 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ CV = 2000 VB = 0,1 T
r = cm
6.Schwer
Eine lange Luftspule hat 500 Windungen, eine Länge von 20 cm und einen Durchmesser von 2,5 cm. Bestimme die in ihrem Magnetfeld gespeicherte Energie W, wenn sie 3 A führt.
N = 500l = 20 cm⌀ = 2,5 cmI = 3 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = mJ
Lösungsschlüssel
- 1. B = 2,513 mT
- 2. I = 2 A
- 3. ε = 80 V
- 4. F/L = 266,7 µN/m
- 5. r = 9,138 cm
- 6. W = 3,47 mJ
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