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
−v = 5 × 10⁶ m/sB = 0,05 T

Ein Elektron bewegt sich mit 5 × 10⁶ m/s senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld von 0,05 T. Bestimme den Betrag der magnetischen Kraft F auf es.

|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 5 × 10⁶ m/sB = 0,05 Tθ = 90°
F = fN
2.Leicht
I = 2,5 AR = 2 cmB = ?

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

N = 1I = 2,5 AR = 2 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Mittel
dB/dt < 0I = ?

Eine kreisförmige Schleife liegt in einem homogenen Magnetfeld, das in die Blattebene hinein zeigt. Die Feldstärke nimmt ab. Klicke die Richtung des induzierten Stroms in der Schleife an, wie in der Zeichnung zu sehen.

B: in die Blattebene hineindB/dt < 0
  1. 1im Uhrzeigersinn
  2. 2gegen den Uhrzeigersinn
4.Mittel
+v = 4 × 10⁵ m/sB = 0,1 T

Ein Proton bewegt sich auf einem Kreis in einem homogenen Magnetfeld von 0,1 T. Bestimme die Zeit T für einen Umlauf.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ CB = 0,1 T
T = ns
5.Schwer
I = 0,5 Al = 40 cmN = 500, ⌀ 1,5 cm

Eine lange Luftspule hat 500 Windungen, eine Länge von 40 cm und einen Durchmesser von 1,5 cm. Bestimme die in ihrem Magnetfeld gespeicherte Energie W, wenn sie 0,5 A führt.

N = 500l = 40 cm⌀ = 1,5 cmI = 0,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
6.Schwer
Bn = ?5 cm × 25 cmN = 250B = 0,2 T

Eine Spule mit 250 Windungen, 5 cm × 25 cm, rotiert in einem homogenen Feld von 0,2 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Mit welcher Drehzahl n (in Umdrehungen pro Minute) muss sie sich drehen, um eine Effektivspannung von 138,8 V zu liefern?

N = 250A = 5 cm × 25 cmB = 0,2 TErms = 138,8 V
n = rpm

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 40,05 fN
  2. 2. B = 78,54 µT
  3. 3. im Uhrzeigersinn
  4. 4. T = 656,2 ns
  5. 5. W = 17,35 µJ
  6. 6. n = 2999 rpm

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