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
nB45°20 cm × 30 cmB = 0,05 T

Eine rechteckige Schleife von 20 cm mal 30 cm liegt in einem homogenen Magnetfeld von 0,05 T. Das Feld schließt mit der Normalen der Schleife einen Winkel von 45° ein. Bestimme den magnetischen Fluss Φ durch die Schleife.

B = 0,05 TA = 20 cm × 30 cm45° zur Normalen
Φ = mWb
2.Leicht
B = 9,425 mTI = ?L = 40 cmN = 1000

Eine 40 cm lange Spule hat 1000 Windungen. Welcher Strom I ergibt in ihrem Inneren eine magnetische Flussdichte von 9,425 mT?

N = 1000L = 40 cmB = 9,425 mTμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
I = A
3.Mittel
−v = 5 × 10⁶ m/sr = 2,843 cmB = ?

Ein Elektron tritt mit 5 × 10⁶ m/s senkrecht in ein homogenes Magnetfeld ein und bewegt sich auf einem Kreis mit dem Radius 2,843 cm. Bestimme die magnetische Flussdichte B.

m = 9,109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 5 × 10⁶ m/sr = 2,843 cm
B = mT
4.Mittel
R = 4 Ωv = 8 m/sL = 50 cmB = 0,5 T

Ein 50 cm langer Metallstab gleitet mit 8 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 4 Ω verbunden; Stab und Schienen haben vernachlässigbaren Widerstand. Bestimme die im Widerstand umgesetzte Leistung P.

B = 0,5 TL = 50 cmv = 8 m/sR = 4 Ω
P = W
5.Schwer
Bn = 3600 rpm8 cm × 10 cmN = 150B = 0,1 T

Eine Spule mit 150 Windungen, 8 cm × 10 cm, rotiert mit 3600 U/min in einem homogenen Feld von 0,1 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Bestimme den Effektivwert Erms der Spannung.

N = 150A = 8 cm × 10 cmB = 0,1 Tn = 3600 rpm
Erms = V
6.Schwer
Bn = ?20 cm × 15 cmN = 20B = 0,4 T

Eine Spule mit 20 Windungen, 20 cm × 15 cm, rotiert in einem homogenen Feld von 0,4 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Mit welcher Drehzahl n (in Umdrehungen pro Minute) muss sie sich drehen, um eine Effektivspannung von 5,331 V zu liefern?

N = 20A = 20 cm × 15 cmB = 0,4 TErms = 5,331 V
n = rpm

Lösungsschlüssel

  1. 1. Φ = 2,121 mWb
  2. 2. I = 3 A
  3. 3. B = 1 mT
  4. 4. P = 1 W
  5. 5. Erms = 31,99 V
  6. 6. n = 300 rpm

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