1.Leicht
Eine einzelne kreisförmige Drahtschleife mit dem Radius 12 cm führt einen Strom von 0,5 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.
N = 1I = 0,5 AR = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen
2.Leicht
Ein gerader, 50 cm langer Draht liegt unter 60° zu einem homogenen Magnetfeld von 0,25 T. Die magnetische Kraft auf ihn beträgt 1,083 N. Bestimme den Strom I.
B = 0,25 TF = 1,083 NL = 50 cmθ = 60°
I = A
3.Mittel
Ein Proton bewegt sich auf einem Kreis in einem homogenen Magnetfeld von 1 T. Bestimme die Zeit T für einen Umlauf.
m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ CB = 1 T
T = ns
4.Mittel
Eine Spule mit 250 Windungen hat die Fläche 200 cm². Die Spule wird in einem homogenen Feld von 0,4 T, das senkrecht zu ihrer Ebene steht, in 200 ms umgedreht (um 180° gedreht). Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.
N = 250A = 200 cm²B = 0,4 TΔt = 200 ms
ε = V
5.Schwer
Ein Alphateilchen passiert einen Geschwindigkeitsfilter mit gekreuzten Feldern E = 5 × 10⁵ V/m und B₁ = 0,25 T unabgelenkt. Dann tritt es senkrecht in einen zweiten Bereich ein, in dem nur ein Magnetfeld B₂ = 0,8 T herrscht. Bestimme den Radius r seiner Bahn dort.
E = 5 × 10⁵ V/mB1 = 0,25 TB2 = 0,8 Tm = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ C
r = cm
6.Schwer
Eine lange Luftspule hat 100 Windungen, eine Länge von 25 cm und einen Durchmesser von 2,5 cm. Bestimme die in ihrem Magnetfeld gespeicherte Energie W, wenn sie 1,5 A führt.
N = 100l = 25 cm⌀ = 2,5 cmI = 1,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
Lösungsschlüssel
- 1. B = 2,618 µT
- 2. I = 10 A
- 3. T = 65,62 ns
- 4. ε = 20 V
- 5. r = 5,185 cm
- 6. W = 27,76 µJ
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