05 Magnetismus
05 Magnetismus
05 Magnetismus
Wie kann ein Gegenstand der Wirkung des magnetischen Feldes entzogen werden?
Durch Abschirmen mit Ferromagnetosche Stoffe.
Warum besteht das gehäuse eines Kompasses aus unmagnetische Material?
Mit magnetischem Material würde das Erdfeld abegschirmt und die Komapss nadel könnte sich nicht nach N ausrichten.
. Unter welcher Voraussetzung bildet sich um einen Leiter ein Magnetfeld?
Sobalt ein elektrischer Strom fliesst. Jede bewegte elektrische Ladung ist von einem magnetischen Feld umgeben.
Wie wird die Richtung des Stromes im Leiter gekennzeichnet? Wie Verlaufen die magnetische Feldlinien?
Fliesst der Strom aus dem Leiter heraus (mir entgegen), so zeichnet man einen Punkt "."
Fliessr der Strom in den Leiter hinein (von mir weg), so zeichnet man einen Kreuz "X"
Die Magnetische Feldlinien verlaufen im Uhrzeigersinn, wen der Strom in den Leiter hinein fliesst (X). Sie verlaufen gegeg den Uhrezigersinn, wenn der Strom zu mir fliesst (.)
Wie funktioniert die Schraubenregel?
Zur Bestimmung der Magnetfeldlinienrichtung muss man sich eine Schraube mit Rechtsgewinde denken, die in Richtung des Stromes in den Leiter hineingeschraubt wird. Die Drehrichtung in der die Schraube dann hineingeschraubt würde, gibt die Richtung der Magnetfeldlinien an.
Was ist über die Stärke des Magnetfeldes im Raum um einen stromdurchflossenen Leiter zu sagen?
Die Stärke des magnetischen Feldes nimmt mit zunehmender Entfernung vom Leiter ab.
(Je grösser die Entfernung vom Leiter desto schwächer die stärke des magnetischen Feldes.)
Welche Wirkung erfährt ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld?
Auf dennLeiter wirkt eine Kraft
Mit welcher Regel wird die Richtung der auf einen stromdurchflossenen Leiters im Magnetfeld wirkende Kraft bestimmt und wie lautet diese?
Hält man die Linke hand so, dass die Feldlinien vom Norpol her auf die Innenfläche der Hand uftreten und die augestreckten Finger in Stromrichtung zeigen, dann zeigt der abgespreizte Daumen in Richtung der Ablenkkraft
(Motorregel)
Von was hängt die Richtung der Ablenkkraft ab?
Die Richtung der Ablenkkraft F hängt von der Richtung des Magnetfeldes und von der Stromrichtung im Leiter.
Wie verhält sich ein stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld wenn er :
a) von Gleichstrom durchflossen wird?
b) von Wechselstrom durchflossen wird?
a) Es wirkt eine Kraft senkrecht zum Magnetfeld und senkrecht zum Leiter.
b) Bei Wechselstrim ändert die Richtung immer, deshalb bleibt der Leiter in der mitte.
Was ist das resultierende Magnetfeld und kraftwirkung von zwei Parallelen Leitern, die:
a) in der gleichen Richtung vom Strom durchflossen sind?
b) von entgegengesetzt gerichteten Strömen durchflossen werden?
a) Fliesst der Strom in beiden Leitern in gleicher Richtung, so umschlingt das gemeinsame Feld beide Leiter. Die Feldlinien wollen sich verkürzen und es entsteht eine Anziehungskraft= Anziehung der Leiter
b) Fliesst der Strom in entgegengesetzter Richtung, so verstärkt sich ZWISCHEN den Leitern das Magnetfeld, und es entsteht eine abstossende Kraftwirkung= Abstossung der Leiter
Welche Gefahr besteht bei Sammelschienen, welche grosse Gleichströme führen?
Bei Kurzschlussfall sind die Kräfte sehr gross. besondere mechanische befestigungen müssen kurzschlussfest gemacht werden.
Wovon und wie hängt die Grösse der Kraftwirkung auf parallele, stromdurchflossene Leiter ab?
- Je grösser der Leiterstrom I desto grösser die Kraftwirkung
- Je grösser die magnetische Flussdichte B, desto grösser die Kraftwirkung
- Je grösser die wirksame Leiterlänge l, desto grösser die Kraftwirkung
- Je grösser die Anzahl Leiter z, f^desto grösser die Kraftwirkung
F= B*I*l*z
Mit welcher Regel lässt sich die Richtung der Feldlinien in einer Spule bestimmen und wie lautetdiese?
Spulenregel: Legt man die Rechte Hand so um die Spule, dass die Finger in Stromrichtung zeigen, dann zeigt der abgespreizte Daumen zum Nordpol der Spule.
In welchen Geräten wird die Wirkung auf eine Stromdurchflossene Spule in einem Magnetfeld ausgenutzt?
- Elektromotoren
- Gleichstrommotoren
- Messgeräte
- Generatoren
Welche Wirkung hat ein Eisenkern in einer Spule? Warum ?
Eisen leitet den Magnetischen Fluss ca. 10'000 mal besser als Luft. Ein Eisenkern erhöht die magnetische Flussdichte wesentlich
- Was ist der magnetische Fluss phi?
- Eigenschaften zum magnetischen Fluss?
- Der magnetische Fluss ist die Gesamtzahl aller magnetischen Feldlinien eines Dauermagneten oder einer Spule. Die Einheit ist Vs (Voltsekunde) mit dem besonderen Einheitsnamen Weber (Wb)
- Je stärker der Strom ist, desto stärker ist auch der magnetische Fluss. Eine Spule von 600 Windungen und 2A hat eine gleich grosse Kraft wie eine Spule von 1200Windungen und 1A. Bei einer Spule wird der magnetische fluss grösser wenn die Windungen mehr sind.
Was ist die Elektrische Durchflutung theta?
- Man muss sich eine Feldlinie vorstellenen, die alle Stromdurchflossenen Leitern einer Spule umfasst. Diese entstandene Fläche wird von Strömen durchflutet. Das Produkt von Stromstärke I und Windungszahl N ergibt die Elektrische Durchflutung theta. Theta= I*N. Die Einheit für Theta ist Ampere (A)
Was ist die Magnetische Feldtärke H (A/m)
- Die Magnetische Feldstärke H ist die Konzentration der magnetischen Energie. Die Magnetische Wirkung ist umso grösser je grösser die elektrische Durchflutung theta und je kleiner die Spulenlänge ist. Der Quetient aus der elektrischen Druchflutung theta und der Spulenlänge l nennt man magetische Feldtärke H. Die Einheit ist A/m
Was ist die Magnetische Flussdichte B?
Die Wirkung des Magnetfeldes äussert sich durch die magnetische Flussdichte. Der Magnet hat eine grössere kraftwirkung je dichter die magnetischen Feldlinien sind also, je grösser der magnetischer Fluss phi und je kleiner die Fläche ist, die von ihm durchgesetzt wird. Der Quetient aus magnetischen Fluss phi und der Fläche A nennt man magnetische Flussdichte B. Die Einheit für die Magnetische Flussdichte ist Tesla oder Vs/m2 oder Wb/m2
Wie nennt man das nach em geographischen Nordpol zeigende Ende einer Kompassnadel?
Der Pol der Magnetnadel, der in geographische -nordrichtung zeigt nennt man Nordpol. Den anderen Südpol. Obwohl die Nordpol der Magnetnadel eigenlich der Südpol des Magneten ist, da Südpol von Nordpol angezogen wird.
(S82)
Was passiert, wenn ein Stabmagnet in der Mitte zerbrochen wird?
Es entstehen 2 neue Magnete mit je einem Südpol und einem Nordpol.
Bei welcher stelle eines Magneten ist die Kraftwirkung am grössten?
Bei den Polen (Süd und Nord)
(S82)
Was ist die neutrale Zone bei einem Magneten?
In der mitte zwischen den Polen des Magneten ist keine magnetische Kraftwirkung vorhanden. Diesen kleinen Grenzbereich nennt man neutrale Zone.
Wie nennt man die kleinste Magnetteilchen eines Dauermagneten?
Denkt man sich die Teilung der Magnete weiter fortgesetzt bleiben schliesslich kleinste, nicht weiter Teilbate Teilchen übrih. Diese nennt man Elementarmagnete.
(S82)
Was versteht man unter ferromagnetischen Werkstoffe?
Magnetisierbare Stoffe. Stoffe die von Magneten angezogen werden.
Welche Stoffe sind magnetisierbar?
Eisen, Nickel, Kobalt
(S82)
Nenne ein Fremdwort dür Dauermagnetismus.
Permanent Magnetismus
Dauermagnete= Permanentmagnete
(S82)
Ist ein Dauermagnet ein hartmagnetischer oder ein Weichmagnetischer Stoff? Begründe
Dauermagnete= Hartmagnetisch, da der Stoff den Magnetismus über eine lange Zeit behaltet.
Entmagnetisierung ist nur mit hohem Energieaufwand möglich.
Nenne verschiedene Anwendungen von Dauermagneten
Kompassadel
Haftmagnete
Dichtung Kühlschranktüre
Reedkontakte
Auf welche Art kann man einen Dauermagneten herstellen?
- Mit einem Dauermagneten bestreichen, damit die ungeordnete weissche Bezirke ausgerichtet werden.
(Weissche Bezirke= In ferromagnetischen Stoffen existieren kleine Bereiche, in denen die Elementarmagnete gleichmässig ausgerichtet sind. Diese Bereiche werden weissche Bezirke genannt.)
- Gehärtetes Eisen in DC Spule.
Wie könen Magnete Entmagnetisiert werden?
- Mit erhitzen.
- Durch erschütteln.
- Eisen in AC Spule und strom herunterfahren.
Wie nennt man Stoffe, die den Magnetismus leicht verlieren?
Weichmagnetsche Werkstoffe
Wo werden Wichmagnetische Stoffe verwendet?
Schützen, Relaus, Türöffner, Transformatoren
Erkläre einen Ummagnetisiervorgang
Unpolung von Elementramagnete (weissche Bezirke )
Was versteht man unter dem magnetischen Feld?
Raum um einem Dauertmagneten sowie um Stromdurchflossene Leiter und Spulen, in welchem auf Ferromagnetische Stoffe Kräfte ausgeübt werden.
Welchen Verlauf und welche Richtung haben magnetische Feldlinien?
- Ausserhalb des Magneten= Von Nord zu Südpol
- Innerhalb des Magneten= Von Süd zu Nordpol
- Magnetische Feldlinien sind immer geschlossene Linien ohne Anfang und Schluss.
- Feldlinien treten und gehen immer senkrecht aus der Magnetoberfläche raus oder rein.
Wie kann ein homogenes Magnetfeld grafisch dargestellt werden?
Bedeutung Homogenes Magnetfeld= Richtung und grösse der magnetischen Kraftwirkung ist an jeder Stelle im Feld gleich.
Darstellung= Feldlinien Parallel, gleicher Abstand und gleiche Richtung
(S83)
Ein Stück Stahl wird von einem Magneten angezogen. Wie ändert die Kraft, wenn der Abstand veränert wird?
Grössere Kraft bei kleinerem Abstand.
Grosser Abstand er Feldlinien bedeutet kleine magnetische Kraft
Welche Wirkung hat ein Eisen auf ein Magnetfeld?
- Eisen verstärkt das Magnetfeld
- Die meisten Feldlinien gehen durch das Eisen
- Eisen ist ein sehr guter magnetischer Leiter
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Cartes-fiches
Was ist die Magnetische Flussdichte B?
Die Wirkung des Magnetfeldes äussert sich durch die magnetische Flussdichte. Der Magnet hat eine grössere kraftwirkung je dichter die magnetischen Feldlinien sind also, je grösser der magnetischer Fluss phi und je kleiner die Fläche ist, die von ihm durchgesetzt wird. Der Quetient aus magnetischen Fluss phi und der Fläche A nennt man magnetische Flussdichte B. Die Einheit für die Magnetische Flussdichte ist Tesla oder Vs/m2 oder Wb/m2
