Magnetismus/Elektromagnetismus Flashcards
Welche sind die drei wichtigsten Arten von Magnetismus?
- Diamagnetismus:
Diamagnetismus ist eine Eigenschaft von Materialien, bei der sie magnetische Felder abstoßen. Diese Materialien besitzen keine dauerhaften magnetischen Momente, sondern zeigen eine magnetische Reaktion, wenn sie in ein externes Magnetfeld gebracht werden. (Jedes Material ist diamagnetisch) - Paramagnetismus:
Paramagnetismus ist eine magnetische Eigenschaft von Materialien, bei der sie magnetische Felder anziehen. Diese Materialien haben ungepaarte Elektronen in ihren Atomen, die ein permanentes magnetisches Moment erzeugen, aber keine dauerhafte magnetische Ausrichtung besitzen. - Ferromagnetismus (Dauermagneten):
Ferromagnetismus ist eine starke magnetische Eigenschaft von Materialien, bei der sie dauerhaft magnetisiert werden können und selbst ein Magnetfeld erzeugen. In diesen Materialien richten sich die magnetischen Momente der Elektronen in gleiche Richtung aus, was zu einer starken, stabilen Magnetisierung führt.
Beschreibe den Erdmagnetismus
Der Erdmagnetismus ist das magnetische Feld, das die Erde umgibt, und wird durch die Bewegungen von flüssigem Eisen im äußeren Erdkern erzeugt. Es schützt die Erde und ist für die Navigation von Bedeutung.
Erkläre was ein Elektromagnet ist
Ein Elektromagnet ist eine Spule, die durch einen elektrischen Strom ein Magnetfeld erzeugt.
- Je mehr Windungen, desto stärker das Magnetfeld
- Eisenkern verstärkt das Magnetfeld, durch Ausrichtung der Atome
- Magnetfeld kann an- und ausgeschaltet werden
Wie bestimmt man die Richtung des Magnetfelds?
Rechte-Hand-Regel:
- Daumen zeigt in Richtung des Stroms von + nach -
- Finger umgreifen Spule und zeigen Richtung des Magnetfelds
Wie wirkt ein Magnetfeld auf ein Elektron? – Die Lorentzkraft
Wenn ein Elektron durch ein Magnetfeld fliegt, wird es durch die Lorentzkraft abgelenkt.
Die Lorentzkraft ist die Kraft, die auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld wirkt. Sie sorgt dafür, dass das Teilchen seine Richtung ändert.
Erkläre Induktion, wann tritt sie auf?
Induktion beschreibt die Erzeugung einer elektrischen Spannung durch ein veränderliches Magnetfeld.
Tritt auf wenn:
-Ein Magnetfeld sich ändert → z. B. ein Magnet bewegt sich in eine Spule hinein oder heraus.
-Ein Leiter bewegt sich durch ein Magnetfeld → z. B. ein Draht schneidet Magnetfeldlinien.
-Das Magnetfeld um eine Spule verändert wird → durch eine Wechselstromquelle oder einen zweiten Stromkreis
Erkläre die Lenz´sche Regel
Die Lenzsche Regel beschreibt die Richtung der induzierten Ströme in der elektromagnetischen Induktion und folgt dem Energieerhaltungssatz.
=>Der induzierte Strom fließt immer so, dass er seiner Ursache entgegenwirkt.
Schiebt man einen Magneten in eine Spule, erzeugt der entstehende Strom ein Magnetfeld, das den Magneten abstößt. Beim Herausziehen wird er angezogen.
Erkläre Selbstinduktion
Die Selbstinduktion beschreibt das Phänomen, dass eine Spule beim Ändern des Stromflusses in ihr eigenes Magnetfeld eine induzierte Spannung erzeugt, die der Stromänderung entgegenwirkt (Lenzsche Regel).
Beim plötzlichen Ausschalten eines Stromkreises mit Spule bricht das Magnetfeld zusammen und es wird Spannung erzeugt.
Erkläre Wechselstrom
Wechselstrom ist elektrischer Strom, dessen Richtung und Stärke sich periodisch ändern. Er wird durch eine sinusförmige Spannung beschrieben.
Wechselstrom wird in Generatoren durch elektromagnetische Induktion erzeugt.
