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 = 2,5 AR = 12 cmB = ?

Eine einzelne kreisförmige Drahtschleife mit dem Radius 12 cm führt einen Strom von 2,5 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.

N = 1I = 2,5 AR = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Leicht
−v = 4 × 10⁵ m/sB = 1,5 T

Ein Elektron bewegt sich mit 4 × 10⁵ m/s unter einem Winkel von 45° zu einem homogenen Magnetfeld von 1,5 T. Bestimme den Betrag der magnetischen Kraft F auf es.

|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 4 × 10⁵ m/sB = 1,5 Tθ = 45°
F = fN
3.Mittel
nBA = 40 cm², N = 250B: 0,1 → 0,4 T

Eine Spule mit 250 Windungen hat die Fläche 40 cm². Ein homogenes Feld senkrecht zur Spule steigt in 250 ms gleichmäßig von 0,1 T auf 0,4 T. Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.

N = 250A = 40 cm²B: 0,1 T → 0,4 TΔt = 250 ms
ε = V
4.Mittel
R = 0,5 Ωv = 1 m/sL = 30 cmB = 0,5 T

Ein 30 cm langer Metallstab gleitet mit 1 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 0,5 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 = 1 m/sR = 0,5 Ω
F = mN
5.Schwer
L1​ = 200 mH100 A/sL2​ = 10 mHk = 0,6ε = ?

Zwei Spulen mit Selbstinduktivitäten von 200 mH und 10 mH haben einen Kopplungsfaktor von 0,6. Der Strom in der ersten Spule ändert sich mit 100 A/s. Bestimme die in der zweiten Spule induzierte Spannung ε.

L1 = 200 mHL2 = 10 mHk = 0,6di/dt = 100 A/s
ε = V
6.Schwer
l = 40 cmN = 200, ⌀ 2 cm

Eine lange Luftspule hat 200 Windungen, eine Länge von 40 cm und einen Durchmesser von 2 cm. Bestimme ihre Selbstinduktivität L.

N = 200l = 40 cm⌀ = 2 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
L = µH

Lösungsschlüssel

  1. 1. B = 13,09 µT
  2. 2. F = 67,97 fN
  3. 3. ε = 1,2 V
  4. 4. F = 45 mN
  5. 5. ε = 2,683 V
  6. 6. L = 39,48 µH

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