Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen

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1.Leicht
B1,2 T12 A90°L = 50 cm

Ein gerader, 50 cm langer Draht führt 12 A unter einem Winkel von 90° zu einem homogenen Magnetfeld von 1,2 T. Bestimme den Betrag der Kraft F auf den Draht.

B = 1,2 TI = 12 AL = 50 cmθ = 90°
F = N
2.Leicht
I = 3 AR = 12 cmB = ?N = 25

Eine flache Kreisspule mit 25 Windungen und dem Radius 12 cm führt einen Strom von 3 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Mittelpunkt.

N = 25I = 3 AR = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Mittel
+v = 1,5 × 10⁶ m/sr = ?B = 1 T

Ein Proton bewegt sich mit 1,5 × 10⁶ m/s senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld von 1 T. Bestimme den Radius r seiner Kreisbahn.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 1,5 × 10⁶ m/sB = 1 T
r = cm
4.Mittel
nBA = 100 cm², N = 10B = 0,4 T

Eine Spule mit 10 Windungen hat die Fläche 100 cm². Die Spule wird in einem homogenen Feld von 0,4 T, das senkrecht zu ihrer Ebene steht, in 250 ms umgedreht (um 180° gedreht). Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.

N = 10A = 100 cm²B = 0,4 TΔt = 250 ms
ε = mV
5.Schwer
Bn = 600 rpm15 cm × 10 cmN = 100B = 0,3 T

Eine Spule mit 100 Windungen, 15 cm × 10 cm, rotiert mit 600 U/min in einem homogenen Feld von 0,3 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Bestimme die Scheitelspannung E0.

N = 100A = 15 cm × 10 cmB = 0,3 Tn = 600 rpm
E0 = V
6.Schwer
V = 5000 VB = 0,2 Tr = ?

Ein Deuteron startet aus der Ruhe, wird durch eine Potenzialdifferenz von 5000 V beschleunigt und tritt dann senkrecht in ein homogenes Magnetfeld von 0,2 T ein. Bestimme den Radius r seiner Bahn im Feld.

m = 3,344 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ CV = 5000 VB = 0,2 T
r = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 7,2 N
  2. 2. B = 392,7 µT
  3. 3. r = 1,566 cm
  4. 4. ε = 320 mV
  5. 5. E0 = 28,27 V
  6. 6. r = 7,224 cm

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