1.Leicht
Ein langer gerader Draht führt 30 A. In welchem Abstand r vom Draht beträgt die magnetische Flussdichte 75 µT?
I = 30 AB = 75 µTμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
r = cm
Arbeitsblatt Magnetfelder & Induktion mit Lösungen
2.Leicht
Eine 20 cm lange Spule hat 200 Windungen und führt 2 A. Bestimme die magnetische Flussdichte B in ihrem Inneren, weit von den Enden entfernt.
N = 200L = 20 cmI = 2 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
3.Mittel
Zwei lange parallele Drähte im Abstand von 20 cm führen Ströme von 15 A und 30 A in entgegengesetzten Richtungen. Bestimme die Kraft pro Meter Länge F/L zwischen ihnen.
I1 = 15 AI2 = 30 Ad = 20 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
F/L = µN/m
4.Mittel
Eine Spule mit 500 Windungen hat die Fläche 150 cm². Die Spule befindet sich in einem homogenen Feld von 0,2 T senkrecht zu ihrer Ebene, und das Feld wird in 250 ms abgeschaltet. Bestimme die mittlere induzierte Spannung ε.
N = 500A = 150 cm²B = 0,2 TΔt = 250 ms
ε = V
5.Schwer
Eine Spule mit 150 Windungen, 20 cm × 10 cm, rotiert in einem homogenen Feld von 0,3 T um eine Achse senkrecht zum Feld. Mit welcher Drehzahl n (in Umdrehungen pro Minute) muss sie sich drehen, um eine Effektivspannung von 39,99 V zu liefern?
N = 150A = 20 cm × 10 cmB = 0,3 TErms = 39,99 V
n = rpm
6.Schwer
Eine lange Luftspule hat 300 Windungen, eine Länge von 50 cm und einen Durchmesser von 5 cm. Bestimme die in ihrem Magnetfeld gespeicherte Energie W, wenn sie 2 A führt.
N = 300l = 50 cm⌀ = 5 cmI = 2 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
Lösungsschlüssel
- 1. r = 8 cm
- 2. B = 2,513 mT
- 3. F/L = 450 µN/m
- 4. ε = 6 V
- 5. n = 600,1 rpm
- 6. W = 888,3 µJ
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.