Magnetismus & magnetisches Feld

Bestimmung des Erdmagnetfeldes

Prinzip Ein konstantes Magnetfeld, dessen Größe und Richtung bekannt ist, wird dem unbekannten Magnetfeld der Erde überlagert. Das Erdmagnetfeld kann nun von der Größe und Richtung der resultierenden Flussdichte berechnet werden. Vorteile • Besonders homogenes Magnetfeld und hohe Flussdichte dank des großen Helmholtzspulendurchmessers • Versuchsaufbau mit vorkalibriertem Teslameter erfordert keine zusätzlichen Magnete und Spulen zur Kalibrierung

Ferromagnetische Hysterese mit Cobra SMARTsense

Hall-Effekt in Metallen

Prinzip Der Hall-Effekt von dünnen Zink- und Kupferfolien wird untersucht und der Hall-Koeffizient bestimmt. Der  Effekt von Temperatur auf die Hallspannung wird untersucht.

Induktivität von Magnetspulen

Prinzip Um in einem Schwingkreis bestehend aus Spule und Kondensator freie und gedämpfte Schwingungen zu erzeugen, wird eine Rechteckspannung niedriger Frequenz verwendet. Die Werte der Induktivität werden aus der gemessenen Schwingungsfrequenz berechnet, wobei die Kapazität bekannt ist.

Magnetfeld außerhalb eines geraden Leiters

Prinzip Ein Strom, welcher durch ein oder zwei benachbarte gerade Leiter fließt, erzeugt ein Magnetfeld. Die Abhängigkeiten dieser Magnetfelder werden von der Entfernung zum Leiter und zur Stromstärke bestimmt.

Magnetfeld von Einzelspulen / Biot-Savartsches Gesetz mit dem Teslameter

Prinzip Das Magnetfeld entlang der Achse der Drahtschleifen und -windungen der verschiedenen Dimensionen wird mit einem Teslameter (Hall-Sonde) gemessen. Die Beziehung zwischen der maximalen Feldstärke und der Dimensionen wird untersucht und zwischen den gemessenen und den theoretischen Auswirkungen wird verglichen.

Magnetfeld von zwei Spulen in einer Helmholtz-Anordnung mit dem Teslameter

Prinzip Die räumliche Verteilung der Feldstärke zwischen einem Spulenpaar in Helmholtz-Anordnung wird vermessen. Der Abstand, bei dem ein homogenes Magnetfeld erzeugt wird, wird bestimmt, und die Überlagerung der beiden einzelnen Felder zum Gesamtfeld gemessen .

Magnetisches Moment im Magnetfeld

Prinzip Auf eine stromdurchflossene Leiterschleife wirkt in einem homogenen Magnetfeld ein Drehmoment. Die Größe des Drehmomentes ist von der magnetischen Flussdichte des Feldes sowie von der Stromstärke und der Anzahl der Windungen der Leiterschleife abhängig.

Stromwaage / Kraft auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld mit dem Strommessgerät

Prinzip Die Kraft, die auf einen stromführenden Leiter in einem gleichförmigen magnetischen Feld (Lorentz Kraft) wirkt kann mit einer Waage bestimmt werden. Leiterschleifen in verschiedenen Größen werden nacheinander aus dem Gleichgewicht gebracht und die Lorentzkraft kann in Abhängigkeit von der Stromstärke und der magnetischen Induktion bestimmt werden. Das gleichförmige magnetische Feld wird durch einen Elektromagneten erzeugt. Die magnetische Induktion kann mit den Stromspulen varrieren.