Aufgaben: Magnetfeld von Leiter und Spule

Beschreibe den Verlauf der Magnetfeldlinien um einen geraden stromdurchflossenen Leiter.

Nenne zwei Möglichkeiten, das Magnetfeld einer Spule zu verstärken.

Wie kann man bei einer Spule Nord- und Südpol bestimmen? Beschreibe die Rechte-Hand-Regel in eigenen Worten.

Eine Spule mit $200$ Windungen wird von $1{,}5\ \text{A}$ durchflossen. Danach wird die Windungszahl auf $400$ verdoppelt, bei sonst gleichen Bedingungen.

1. a) Beschreibe, wie sich das Magnetfeld ändert.

1. b) Wie ändert sich das Feld, wenn zusätzlich ein Eisenkern eingeschoben wird?

Ein Elektromagnet in einem Schrottplatz hebt Metallteile an.

1. a) Erkläre das Funktionsprinzip.

1. b) Warum ist ein Elektromagnet hier besser geeignet als ein Dauermagnet?

Ein Kompass liegt direkt über einem geraden Kabel, in dem ein Gleichstrom fließt. Die Nadel wird ausgelenkt.

1. a) Erkläre die Auslenkung.

1. b) Was geschieht, wenn die Stromrichtung umgekehrt wird?

Ein Türklingel-Relais besteht aus einer Spule mit Eisenkern und einem beweglichen Eisenanker, der an einer Rückstellfeder befestigt ist und einen Kontakt im Klingelstromkreis betätigt.

1. a) Beschreibe Schritt für Schritt, wie nach dem Drücken des Klingelknopfs der Klingelstromkreis geschlossen wird.

1. b) Begründe, warum der Anker nach dem Abschalten des Stroms zurückfällt.

1. c) Nenne zwei Maßnahmen, um das Relais empfindlicher zu machen.

Zwei parallele Leiter werden in gleicher Richtung von Strom durchflossen. Sie ziehen sich an.

1. a) Erkläre mit Hilfe der Magnetfelder qualitativ, warum.

1. b) Was geschieht bei entgegengesetzter Stromrichtung?

1. c) Begründe, warum man diese Kraft in Alltagsgeräten meist nicht bemerkt.

Ein Schüler vergleicht zwei Spulen mit gleicher Windungszahl: Spule A ist $5\ \text{cm}$ lang, Spule B $20\ \text{cm}$ lang. Beide führen den gleichen Strom.

1. a) Sage vorher, in welcher Spule das Magnetfeld im Inneren stärker ist, und begründe.

1. b) Plane ein Experiment zur Überprüfung mit Variablenkontrolle.