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Magnetfeld von elektrischen Strömen

Magnetfeld um einen geraden Leiter - Übungen

Das folgende Applet ähnelt den JPAKMA-Projekten, mit denen die elektrischen Felder von elektrischen Punktladungen untersucht werden können (siehe Modul "Elektrisches Feld").

Mit dem Applet wird das Magnetfeld einer Anordnung von stromdurchflossenen Leitern untersucht. Es handelt sich um lange, gerade Leiter, die senkrecht zur Bildfläche gerichtet sind. Alle Leiter werden von einer elektrischen Stromstärke desselben Betrages durchflossen, die jedoch unterschiedliche Richtungen haben können. Ein Punktsymbol bedeutet, dass die Richtung der Stromstärke aus der Bildfläche heraus zeigt. Ein Kreuzsymbol bedeutet, dass die Richtung der Stromstärke in die Bildfläche hinein weist.

Links oben im Applet befindet sich ein Reservoir von stromdurchflossenen Drähten. Solange sich ein Draht innerhalb dieser Fläche befindet, ist sein Strom abgeschaltet, d.h. er hat keine Wirkung auf das Magnetfeld. Durch Ziehen auf die weiße Fläche, wird ein Draht aktiv und trägt zum Magnetfeld bei.

Das Magnetfeld kann durch Bewegen und Stempeln des Vektorpfeils sichtbar gemacht werden. Der Pfeil gibt den Vektor der magnetischen Feldstärke wieder. Außerdem kann eine Darstellung gewählt werden, die an die bekannten Kompassnädelchen angelehnt ist, welche an einem regelmäßigen Raster ausgerichtet sind.

Arbeitsauftrag

Starten Sie das Applet und platzieren Sie einen Draht auf der Zeichenfläche, dessen Stromstärke aus dem Bild herauszeigt. Machen Sie mit Hilfe der Rechten-Faust-Regel eine Vorhersage über die Richtung der magnetischen Feldlinien und vergleichen Sie mit der Bildschirmdarstellung.

Abb.1
JPAKMA-Projekt "Magnetfeld um einen geraden Leiter"

Die Feldlinien bilden konzentrische Kreise und zeigen gegen den Uhrzeigersinn.

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Arbeitsauftrag

Starten Sie das Applet und platzieren Sie einen Draht auf der Zeichenfläche, dessen Stromstärke in das Bild hinein weist. Machen Sie mit Hilfe der Rechten-Faust-Regel eine Vorhersage über die Richtung der magnetischen Feldlinien und vergleichen Sie mit der Bildschirmdarstellung.

Abb.2
JPAKMA-Projekt "Magnetfeld um einen geraden Leiter"

Die Feldlinien bilden konzentrische Kreise und verlaufen im Uhrzeigersinn.

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