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 = 5 AR = 12 cmB = ?

Eine einzelne kreisförmige Drahtschleife mit dem Radius 12 cm führt einen Strom von 5 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.

N = 1I = 5 AR = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Leicht
I = 2,5 AR = 4 cmB = ?N = 20

Eine flache Kreisspule mit 20 Windungen und dem Radius 4 cm führt einen Strom von 2,5 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.

N = 20I = 2,5 AR = 4 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Mittel
R = 1 Ωv = 4 m/sL = 30 cmB = 0,5 T

Ein 30 cm langer Metallstab gleitet mit 4 m/s auf zwei Schienen in einem homogenen Feld von 0,5 T, das in die Blattebene hinein gerichtet ist. Die Schienen sind durch einen Widerstand von 1 Ω verbunden; Stab und Schienen haben vernachlässigbaren Widerstand. Bestimme die Kraft F, die nötig ist, um den Stab mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen (keine Reibung).

B = 0,5 TL = 30 cmv = 4 m/sR = 1 Ω
F = mN
4.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
5.Schwer
Bn = 1500 rpm15 cm × 15 cmN = 150B = 0,1 T

Eine Spule mit 150 Windungen, 15 cm × 15 cm, rotiert mit 1500 U/min in einem homogenen Feld von 0,1 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Bestimme die Scheitelspannung E0.

N = 150A = 15 cm × 15 cmB = 0,1 Tn = 1500 rpm
E0 = V
6.Schwer
V = 2000 VB = 0,25 Tr = ?

Ein Alphateilchen startet aus der Ruhe, wird durch eine Potenzialdifferenz von 2000 V beschleunigt und tritt dann senkrecht in ein homogenes Magnetfeld von 0,25 T ein. Bestimme den Radius r seiner Bahn im Feld.

m = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ CV = 2000 VB = 0,25 T
r = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. B = 26,18 µT
  2. 2. B = 785,4 µT
  3. 3. F = 90 mN
  4. 4. gegen den Uhrzeigersinn
  5. 5. E0 = 53,01 V
  6. 6. r = 3,643 cm

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