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Aufgaben (Magnetfeld)

Aufgaben

Aufgabe

Abb.1

Eine Kompassnadel zeigt ungefähr in Richtung des geografischen Nordpols. Wo liegt also der magnetische Nordpol der Erde?

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Dies ist die richtige Antwort

In der Nähe des geografischen Nordpols

In der Nähe des geografischen Südpols

In Äquatornähe

In Richtung des Polarsterns

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Hilfe 1 von 1

Eine Magnetnadel zeigt vom Norpol zum Südpol eines Magneten. Der magnetische Nordpol liegt also in der Nähe des geografischen Südpols.

Arbeitsauftrag

Abb.2

Oszilloskopbildschirm mit Hufeisenmagnet

Im Video sehen Sie den Bildschirm eines Oszilloskops, das einen einzelnen Elektronenstrahl zeigt. Der Elektronenstrahl ist auf den Betrachter gerichtet und erscheint auf dem Bildschirm als Punkt. Nähert man einen Hufeisenmagneten, so wird der Punkt auf dem Bildschirm abgelenkt. Das Magnetfeld des Hufeisenmagneten kann näherungsweise als homogenes Feld betrachtet werden, das vom einen zum anderen Schenkel gerichtet ist.

Finden Sie mit Hilfe der Rechten-Hand-Regel heraus, welcher der Schenkel der Nordpol und der Südpol des Hufeisenmagneten ist. Und zwar für alle vier im Video sichtbaren Fälle: Ablenkung nach oben, nach unten, nach links und nach rechts.

Zu beachten ist, dass die Elektronenrichtung aus der Ebene herauszeigt und die technische Stromrichtung (Richtung des Daumens) in die Ebene hinein. Ablenkung nach oben: Nordpol rechts, Südpol links. Ablenkung nach unten: Nordpol links, Südpol rechts. Ablenkung nach links: Nordpol oben, Südpol unten. Ablenkung nach rechts: Nordpol unten, Südpol oben.

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Arbeitsauftrag

Abb.3

Waltenhofen’sches Pendel

Im Video bewegen sich verschiedene Aluminiumpendel durch ein Magnetfeld. Erklären Sie, wie die Bremswirkung bei dem massiven Pendel zustande kommt. Beschreiben Sie, wie sich die Bremswirkung der beiden anderen Pendel davon unterscheidet und warum.

Die Wirbelströme sind in der massiven Platte näherungsweise in konzentrischen Ringen um den Mittelpunkt der Platte gerichtet. Durch das Loch in der Mitte fehlt zwar ein Teil der Wirbelströme, im Rest der Platte können sie aber weiterhin ungehindert fließen. Erst durch den radialen Schlitz in der Platte werden die Wirbelströme am Fließen behindert, d.h. es kommt nicht zur Bremswirkung.

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