1.Leicht
Ein gerader, 25 cm langer Draht führt 5 A unter einem Winkel von 45° zu einem homogenen Magnetfeld von 0,4 T. Bestimme den Betrag der Kraft F auf den Draht.
B = 0,4 TI = 5 AL = 25 cmθ = 45°
F = N
Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen
2.Leicht
Ein Proton bewegt sich mit 8 × 10⁶ m/s unter einem Winkel von 30° zu einem homogenen Magnetfeld von 0,5 T. Bestimme den Betrag der magnetischen Kraft F auf es.
|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 8 × 10⁶ m/sB = 0,5 Tθ = 30°
F = fN
3.Mittel
Eine kreisförmige Schleife liegt in einem homogenen Magnetfeld, das aus der Blattebene heraus zeigt. Die Feldstärke nimmt ab. Klicke die Richtung des induzierten Stroms in der Schleife an, wie in der Zeichnung zu sehen.
B: aus der Blattebene herausdB/dt < 0
- 1im Uhrzeigersinn
- 2gegen den Uhrzeigersinn
4.Mittel
Eine Spule mit 100 Windungen, der Fläche 25 cm² und dem Widerstand 10 Ω bildet einen geschlossenen Stromkreis. Ein homogenes Feld senkrecht zur Spule steigt in 100 ms gleichmäßig von 0 T auf 0,4 T. Bestimme den mittleren induzierten Strom I.
N = 100A = 25 cm²B: 0 T → 0,4 TΔt = 100 msR = 10 Ω
I = mA
5.Schwer
Eine lange Luftspule hat 500 Windungen, eine Länge von 20 cm und einen Durchmesser von 4 cm. Bestimme die in ihrem Magnetfeld gespeicherte Energie W, wenn sie 1 A führt.
N = 500l = 20 cm⌀ = 4 cmI = 1 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
6.Schwer
Zwei Spulen mit Selbstinduktivitäten von 50 mH und 20 mH haben einen Kopplungsfaktor von 0,9. Der Strom in der ersten Spule ändert sich mit 200 A/s. Bestimme die in der zweiten Spule induzierte Spannung ε.
L1 = 50 mHL2 = 20 mHk = 0,9di/dt = 200 A/s
ε = V
Lösungsschlüssel
- 1. F = 0,3536 N
- 2. F = 320,4 fN
- 3. gegen den Uhrzeigersinn
- 4. I = 100 mA
- 5. W = 987 µJ
- 6. ε = 5,692 V
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