1.Leicht
Ein Elektron bewegt sich mit 8 × 10⁶ m/s senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld von 0,1 T. Bestimme den Betrag der magnetischen Kraft F auf es.
|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 8 × 10⁶ m/sB = 0,1 Tθ = 90°
F = fN
Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen
2.Leicht
Ein langer gerader Draht führt einen Strom von 2 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B im Punkt P, 15 cm vom Draht entfernt.
I = 2 Ar = 15 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Mittel
Ein 80 cm langer Metallstab gleitet mit 5 m/s auf zwei Schienen in einem homogenen Feld von 0,25 T, das in die Blattebene hinein gerichtet ist. Die Schienen sind durch einen Widerstand von 8 Ω verbunden; Stab und Schienen haben vernachlässigbaren Widerstand. Bestimme die im Widerstand umgesetzte Leistung P.
B = 0,25 TL = 80 cmv = 5 m/sR = 8 Ω
P = mW
4.Mittel
Eine Spule mit 250 Windungen hat die Fläche 25 cm². Die Spule befindet sich in einem homogenen Feld von 0,2 T senkrecht zu ihrer Ebene, und das Feld wird in 40 ms abgeschaltet. Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.
N = 250A = 25 cm²B = 0,2 TΔt = 40 ms
ε = V
5.Schwer
Eine lange Luftspule hat 800 Windungen, eine Länge von 50 cm und einen Durchmesser von 3 cm. Bestimme ihre Selbstinduktivität L.
N = 800l = 50 cm⌀ = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
L = mH
6.Schwer
Zwei Spulen mit Selbstinduktivitäten von 40 mH und 100 mH haben einen Kopplungsfaktor von 0,75. Der Strom in der ersten Spule ändert sich mit 100 A/s. Bestimme die in der zweiten Spule induzierte Spannung ε.
L1 = 40 mHL2 = 100 mHk = 0,75di/dt = 100 A/s
ε = V
Lösungsschlüssel
- 1. F = 128,2 fN
- 2. B = 2,667 µT
- 3. P = 125 mW
- 4. ε = 3,125 V
- 5. L = 1,137 mH
- 6. ε = 4,743 V
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