SE Magnetische Kraft einer Spule

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Name:
SE Magnetische Kraft einer Spule
Auf­ga­be: Un­ter­su­che die Ab­hän­gig­keit zwi­schen der ma­gne­ti­schen Kraft eines Elek­tro­ma­gne­ten und
a) der Win­dungs­zahl und
b) der Me­di­ums in der Spule.
Vor­be­trach­tung: 
  • Nenne die Kräf­te, die am Kraft­mes­ser mit Mas­se­stück im Ma­gnet­feld ge­mes­sen wer­den. Er­klä­re, warum der Kraft­mes­ser jus­tiert wer­den muss bevor die Mes­sung be­ginnt.
  • Be­grün­de, warum es wich­tig ist, die Strom­stär­ke kon­stant zu hal­ten.
  • For­mu­lie­re eine Ver­mu­tung zum Ein­fluss der Win­dungs­zahl und des Ei­sen­kerns auf die ma­gne­ti­sche Kraft der Spule.
a)
Ver­suchs­skiz­ze und Ma­te­ri­al:

  • Spu­len (, , Win­dun­gen)

  • Strom­ver­sor­gungs­ge­rät mit in­te­grier­ter Strom­stär­ke­mes­sung (Gleich­span­nung)

  • Ei­sen­mas­se­stück (20 g)

  • Fe­der­kraft­mes­ser (1 N)

  • Sta­tiv­ma­te­ri­al (Stan­gen, Muf­fen, Haken)

  • Kabel

  • Ei­sen­kern

b)
Durch­füh­rung:
(Be­wer­tung durch Be­ob­ach­tung der Lehr­kraft)
  • Auf­bau:
    Die drei Spu­len in Reihe ge­schal­tet mit dem Strom­ver­sor­gungs­ge­rät ver­bin­den.
    Fe­der­kraft­mes­ser mit an­ge­häng­ter Masse auf Null jus­tie­ren.
    Fe­der­kraft­mes­ser über der Spule be­fes­ti­gen.
    Ei­sen­mas­se­stück so auf­hän­gen, dass es leicht in die Spule ein­taucht, aber nicht voll­stän­dig darin ver­schwin­det.
    Durch­füh­rung:
    Die Kraft­wir­kung wird bei kon­stan­ter Strom­stär­ke in jeder der drei Spu­len ge­mes­sen.
  • Auf­bau b):
    Spule (n=1000) mit Ei­sen­kern mit dem Strom­ver­sor­gungs­ge­rät ver­bin­den.
    Fe­der­kraft­mes­ser mit an­ge­häng­ter Masse auf Null jus­tie­ren.
    Fe­der­kraft­mes­ser über der Spule be­fes­ti­gen.
    Ei­sen­mas­se­stück so auf­hän­gen, dass es ca. 2 cm über dem Ei­sen­kern hängt.
    Durch­füh­rung
    Kraft­wir­kung bei ma­xi­ma­ler Strom­stär­ke mes­sen. Ei­sen­kern ent­fer­nen und die Kraft­wir­kung noch­mals bei der glei­chen Strom­stär­ke mes­sen.
Angaben zu den Urhebern und Lizenzbedingungen der einzelnen Bestandteile dieses Dokuments finden Sie unter
https://www.tutory.de/entdecken/dokument/se-magnetische-kraft-einer-spule-xcngfumg
Name:
SE Magnetische Kraft einer Spule
Be­ob­ach­tung:
No­tie­re deine Mess­wer­te in der Mess­wert­ta­bel­le. Kon­stant blei­ben­de Grö­ßen und Ei­gen­schaf­ten wer­den ober­halb der Ta­bel­len no­tiert.

a) Kraft­wir­kung bei ver­schie­de­nen Win­dungs­zah­len

500

750

1000

b) Kraft­wir­kung mit vs. ohne Ei­sen­kern

Me­di­um in der Spule

Luft

Eisen

Aus­wer­tung:
  • Er­klä­re den Ein­fluss der Win­dungs­zah­len auf die ma­gne­ti­sche Kraft phy­si­ka­lisch.
  • Er­klä­re den Ein­fluss des Ei­sen­kerns mit­hil­fe des Ele­men­tar­ma­gnet­mo­dells.
  • Ver­glei­che deine Er­geb­nis­se mit dei­ner Ver­mu­tung.
  • For­mu­lie­re einen Merk­satz zum Ein­fluss von Strom­stär­ke, Win­dungs­zahl und Ei­sen­kern auf die Stär­ke des Ma­gnet­fel­des einer Spule.
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SE Magnetische Kraft einer Spule

von anonym
Physik
7
15.12.2025
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