1.Leicht
Eine flache Kreisspule mit 20 Windungen und dem Radius 6 cm führt einen Strom von 1 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.
N = 20I = 1 AR = 6 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen
2.Leicht
Ein langer gerader Draht führt einen Strom von 10 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B im Punkt P, 2 cm vom Draht entfernt.
I = 10 Ar = 2 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Mittel
Ein 80 cm langer Metallstab gleitet mit 1 m/s auf zwei Schienen in einem homogenen Feld von 0,4 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 im Widerstand umgesetzte Leistung P.
B = 0,4 TL = 80 cmv = 1 m/sR = 0,5 Ω
P = mW
4.Mittel
Ein Elektron bewegt sich mit 6 × 10⁶ m/s senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld von 8 mT. Bestimme den Radius r seiner Kreisbahn.
m = 9,109 × 10⁻³¹ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 6 × 10⁶ m/sB = 8 mT
r = cm
5.Schwer
Eine lange Luftspule hat 100 Windungen, eine Länge von 15 cm und einen Durchmesser von 4 cm. Bestimme ihre Selbstinduktivität L.
N = 100l = 15 cm⌀ = 4 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
L = µH
6.Schwer
Zwei Spulen mit Selbstinduktivitäten von 40 mH und 100 mH haben einen Kopplungsfaktor von 0,3. Der Strom in der ersten Spule ändert sich mit 500 A/s. Bestimme die in der zweiten Spule induzierte Spannung ε.
L1 = 40 mHL2 = 100 mHk = 0,3di/dt = 500 A/s
ε = V
Lösungsschlüssel
- 1. B = 209,4 µT
- 2. B = 100 µT
- 3. P = 204,8 mW
- 4. r = 0,4265 cm
- 5. L = 105,3 µH
- 6. ε = 9,487 V
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