Übungen für die 2-stündigen

Papprolle für Radio

1. nicht gefragt
2. B = 1,6 mT.    Phi = 2,0e-6 Tm²
3. Länge verdoppelt: B und Phi halbiert
   N verdoppelt:   B und Phi verdoppelt
   I verdoppelt: B und Phi verdoppelt
   A verdoppelt: B konstant, Phi verdoppelt

Schleife über Nordpol eines Magneten ziehen

1. Von oben betrachtet gegen den Nordpol: Elektronen fließen gegen den Uhrzeigersinn.
   v nach unten, B geht radial nach außen vom Nordpol weg. F geht tangential in der Schleife.
2. Wenn die Elektronen gegen den Uhrzeigersinn fließen, ergibt sich eine Kraft, die der ursprünglichen Bewegung entgegen wirkt. Man muss also Kraft und damit Energie aufwenden, um den Strom fließen zu lassen.
   Wäre das umgekehrt, würde sich die Schleife von selber immer mehr beschleunigen, noch mehr Strom, noch mehr Beschleunigung usw., es entstünde Energie aus nichts.

Parallele Drähte
Ziehen sich an.
Z.B. so erklären: Linker Draht macht ein Magnetfeld, das auf den rechten wirkt. Richtung mit der Linke-Faust-Regel. Dann Lorentzkraft im rechten Draht mit Linke-Hand-Regel.
Andersrum geht es genau so.

Aufgabenblätter für 2-stündig Physik

Spule auf runder Eisenstange

1. B = mu0*mur*N/l*I = 0,63T
2. war nicht auf
3. Phi = A*B = pi*r²*B =  4,95E-6 Tm²
   Wenn der Fluss innerhalb von 0,001s auf 0 zusammenbricht, wird in den 1000 Windungen eine Spannung induziert:
   U = 1000*Phi/t = 4,95 V

 Eisenbahnschienen

1. U = B d v = 4,3 mV   (ich habe gerechnet mit B = 0,1 mT  statt der Zahl auf dem Blatt)
2. ja. Gleichung umstellen zu v=U/(B d)
3. ja. Man erkennt es an der Polung. Dreifingerregel.
   v nach Norden, B in den Boden hinein. F zeigt nach Osten, d.h. die Ostschiene ist negativ.
   Wenn der Zug nach Süden fährt, ist die Westschiene negativ.
4. An der Polung sehe ich es nicht. Siehe 3. Man kann aber erkennen ob das Signal stärker wird. Es fließt ein bißchen Strom beim Messen und die Schiene hat Widerstand. Je näher der Zug ist, desto weniger geht dann von der Spannung verloren. Es ist aber ein sehr schwacher Effekt, und ich würde mich nicht drauf verlassen, wenn ich an einem stark befahrenen Bahndamm stehe. :)
5. Nein. Nichts. Weil sich der magnetische Fluss im Kreis Achse-Schiene-Messgerät nicht ändert. Die Fläche bleibt gleich, und das Magnetfeld ist (weitgehend) konstant.
   Anders ausgedrückt: In der Achse werden die Elektronen auf eine Seite geschoben - im mitfahrenden Messgerät mit den Schleifkontakten udn Kabeln genauso. Dadurch wird die Spannung in der Achse wieder aufgehoben.