2.Semester

Question 1

Magnete

Answer 1

• Körper, die andere Körper in ihrer Umgebung (aus Eisen, Cobalt oder Nickel) magnetisch beeinflussen
• Jeder Magnet besitzt Nord- und Südpol

Question 2

Arten von Magneten

Answer 2

• Hufeisenmagnet (besitzt ein homogenes Feld)
• Stabmagnet
• Elektromagnete (bestehen meist aus Spule oder Eisenkern)

Verlaufen von Nord (-) nach Süd (+)

Question 3

Magnetpole

Answer 3

– und++ stoßen sich ab

+- und -+ ziehen sich an

Question 4

Raum um einen Magneten

Answer 4

Magnetfeld

Question 5

Magnetfeld

Answer 5

In diesem wird auf andere Magnete bzw. Körper aus ferromagnetischen Stoffen Kräfte ausgeübt
-Nur durch seine Wirkung erkenn- und nachweisbar

Question 6

Linke-Hand-Regel

Answer 6

Daumen zeigt in Richtung des Elektronenstroms (von - nach +), die gekrümmten Finger geben die Richtung der Feldlinien an.

Question 7

Drei-Finger-Regel

Answer 7

Daumen: Richtung des Elektronenstroms
Zeigefinger: Richtung des magnetischen Feldes (B-Feld)
Mittelfinger: Richtung der Kraft (Lorentzkraft)

Question 8

Magnetische Flussdichte (Def.+Formel)

Answer 8

M. Flussdichte gibt die Stärke des Magnetfeldes an.

Formelzeichen: B
Einheit: ein Tesla (1 T), 1T=1 N/A*m

wenn Leiter senkrecht zu den Feldlinien ist:
B= F/i*l
i= Stromstärke
F= Kraft auf den stromdurchflossenen Leiter
l= Länge des Leiters

wenn Leiter nicht senkrecht zu den Feldlinien ist:
F=Bil* sin(alpha)

Question 9

Magnetische Flussdichte in Spule

Answer 9

B=μ0⋅μr⋅N⋅i/ l
μ0=1,257⋅10−6V⋅sA⋅m
μr=1 (bei Luft o. Vakuum)
N= Windungszahl der Spule
μ0= magnetische Flusskonstante
i=Stromstärke der Spule
l=Länge der Spule

Question 10

Lorentzkraft Definition

Answer 10

Kraft, die auf einzelne bewegte Ladungsträger in einem Magnetfeld wirkt.
Kraft kann nur unter der Voraussetzung stattfinden, wenn Bewegungsrichtung und Richtung der Magnetfeldlinien senkrecht zueinander stehen

Question 11

Lorentzkraft Formel

Answer 11

v Geschwindigkeit der Teilchen : l/t ( l= Länge des Leiterstücks, t= Zeit)

1. Stromstärke im Leiter: i= Q/t=N*e/t (N= Anzahl der Elektronen, e= Elektron)
2. Kraft auf einen Leiterstück: Fl= Bil (i= Stromstärke)

-Man setzt 1 in 2 ein:
Fl=BNel/t, Q (Ladung des Teilchens)=Ne,v=l/t
Fl=BQv!

wenn nicht senkrecht:
Fl=BQv*sin(alpha)

Question 12

Wirken der Lorentzkraft

Answer 12

Bewegung senkrecht zu den Feldlinien:
Die Elektronen bewegen sich auf einer kreisförmigen Bahn
Bewegung schräg zu den Feldlinien des Magnetfeldes:
Die Elektronen bewegen sich auf einer spiralförmigen Bahn

Question 13

Elektromagnetische Induktion

Answer 13

Elektromotorisches Prinzip:
Beweglicher stromdurchflossener Leiter in Magnetfeld, auf diesen wirkt die Lorentzkraft, Leiter bewegt sich
Generatorprinzip:
Lorentzkraft wirkt auf Leiter in Magnetfeld, es folgt ein Elektronenüberschuss auf der einen und ein Elektronenmangel auf der anderen Seite, es folgt eine Spannung

Question 14

Generatorprinzip Formel

Answer 14

-Lorentzkraft wirkt, Elektronen bewegen sich in eine Richtung, in gegengesetzter Richtung elektrische Feldkraft
Fl=F(elek)
Bev=eU/l
Umstellung:
U=Bl*v, U=Induktionsspannung, B=magnetische Flussdichte, l=Länge des Leiters, v=Geschwindigkeit des Elektrons

Question 15

Generatorprinzip Def.

Answer 15

Mechanische Kraft bewirkt elektrische Spannung (Induktionsspannung)

Question 16

Ui bei einem zeitlich konstantem Magnetfeld

Answer 16

Ui=Blv=BI(delta)s/(delta)t=B(delta)A/(delta)t
-Induzierte Spannung Ui in einem zeitlich konstantem Magnetfeld B, hängt von der Änderungsgeschwindigkeit der wirksamen Fläche im Zeitintervall Delta t ab
Ui=NB*Delta A/Delta t

Question 17

Ui bei einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld

Answer 17

-Induzierte Spannung Ui in einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld Delta B hängt von der Änderungsgeschwindigkeit A der magnetischen Flussdichte ab

Ui=NADelta B/Delta t

Question 18

Def. magnetischer Fluss

Answer 18

Phi=AB
Einheit:1 Wb (Weber)=1 Vs
Ui=-N*Delta Phi/Delta t