DW EditSeite anzeigenÄltere VersionenLinks hierherAlles aus-/einklappenNach oben Diese Seite ist nicht editierbar. Sie können den Quelltext sehen, jedoch nicht verändern. Kontaktieren Sie den Administrator, wenn Sie glauben, dass hier ein Fehler vorliegt. CKG Editor ~~NOTOC~~ ====== 1. Das magnetostatische Feld ====== --> 1.1 Magnetische Erscheinungen # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - - wissen, dass zwischen Magnetpolen Kräfte wirken und die Richtung der Kräfte kennen. - die Richtung des magnetischen Feldes aus dem Stromfluss bestimmen können. </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Einführung in magnetische Felder {{youtube>pmmmwLuc2ns}} Visualisierung magnetische Felder {{youtube>qT_2uqfWqtw?t=355}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <quizlib id="quiz" rightanswers="[['a0'],['a3'], ['a3'], ['a0'], ['a1']]" submit="Check Answers"> <question title="1. Mit welcher Hand lässt sich aus Strömen die Magnetfeldrichtung herleiten?" type="radio"> Die rechte Hand| Die linke Hand</question> <question title="2. Wie sind bei der Herleitung aus 1. die Finger zuzuordnen?" type="radio"> Daumen für Stromrichtung, restliche Finger für Magnetfeldrichtung | Daumen für Magnetfeldrichtung, restliche Finger für Stromrichtung| beide Möglichkeiten sind richtig </question> <question title="3. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen parallel und nahe beieinander. Der Strom in beiden fließt in die gleiche Richtung. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?" type="radio"> keine | Die Leiter ziehen sich an | Die Leiter stoßen sich ab</question> <question title="4. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen rechtwinklig aufeinander. Durch beide fließt Strom. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?" type="radio"> keine | Die Leiter ziehen sich an | Die Leiter stoßen sich ab</question> <question title="5. Wie verläuft das Magnetfeld im Inneren der Erde bzw. eines Permanentmagneten?" type="radio"> vom magnetischen Nordpol zum Südpol | vom magnetischen Südpol zum Nordpol | das Innere ist feldfrei</question> </quizlib> === Aufgabe 2 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.2 Das Ampere'sche Kraftgesetz # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - das das Kraftgesetz für stromdurchflossene Leiter kennen. - die Richtung der Kräfte anhand gegebener Stromrichtungen bestimmen können. - die wirkenden Kraftvektoren in einer Skizze darstellen können. - in der Lage sein, einen Kraftvektor durch Überlagerung mehrerer Kraftvektoren mit Hilfe der Vektorrechnung zu bestimmen - in der Lage sein, für einen Kraftvektor folgende Größen anzugeben: - Kraftvektor in Koordinatendarstellung - Betrag des Kraftvektors - Winkel des Kraftvektors </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Einführung in magnetische Felder {{youtube>pmmmwLuc2ns}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <quizlib id="quiz" rightanswers="[['a0'],['a3'], ['a3'], ['a0'], ['a1']]" submit="Check Answers"> <question title="1. Mit welcher Hand lässt sich aus Strömen die Magnetfeldrichtung herleiten?" type="radio"> Die rechte Hand| Die linke Hand</question> <question title="2. Wie sind bei der Herleitung aus 1. die Finger zuzuordnen?" type="radio"> Daumen für Stromrichtung, restliche Finger für Magnetfeldrichtung | Daumen für Magnetfeldrichtung, restliche Finger für Stromrichtung| beide Möglichkeiten sind richtig </question> <question title="3. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen parallel und nahe beieinander. Der Strom in beiden fließt in die gleiche Richtung. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?" type="radio"> keine | Die Leiter ziehen sich an | Die Leiter stoßen sich ab</question> <question title="4. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen rechtwinklig aufeinander. Durch beide fließt Strom. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?" type="radio"> keine | Die Leiter ziehen sich an | Die Leiter stoßen sich ab</question> <question title="5. Wie verläuft das Magnetfeld im Inneren der Erde bzw. eines Permanentmagneten?" type="radio"> vom magnetischen Nordpol zum Südpol | vom magnetischen Südpol zum Nordpol | das Innere ist feldfrei</question> </quizlib> === Aufgabe 2 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.2 Magnetische Flussdichte # - Wirkfeld --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - wissen, dass sich um einen stromdurchflossenen Leiter ein magnetisches Feld bildet. - die Feldlinien des magnetischen Feldes skizzieren können. - in der Lage sein, bei Vorgabe mehrerer stromdurchflossener Leiter die Vektoren der magnetischen Flussdichte in einer Skizze darzustellen. - durch Überlagerung mehrerer Vektoren mit Hilfe der Vektorrechnung den resultierenden Vektor der magnetischen Flussdichte bestimmen können. - durch Anwendung des Kraftgesetzes für stromdurchflossene Leiter im magnetischen Feld die Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter in einem magnetostatischen Feld bestimmen können: - Kraftvektor in Koordinatendarstellung - Betrag des Kraftvektors - Winkel des Kraftvektors </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Bitte sehen Sie sich auf der Seite des [[https://lx3.mint-kolleg.kit.edu/onlinekursphysik/html/1.3.2/xcontent1.html|KIT-Brückenkurs >> 3.2.2 Magnetisches Feld]] die Inhalte (Text und Videos) an. Der letzte Teil zu "Magnetfeld mit Materie" kann übersprungen werden. </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.3 Magnetischer Fluss # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - wissen, wie der magnetische Fluss definiert ist. - in der Lage sein, für eine gegebene Fläche aus der magnetischen Flussdichte den magnetischen Fluss einer Anordnung anzugeben. - die allgemeine Bedeutung des „Gaußschen Satzes für das Magnetfeld“ kennen. - in der Lage sein, eine geschlossene Hüllfläche geeignet zu wählen und den Gaußschen Satz anzuwenden. </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Die elektrische Ladung {{youtube>JnYrmCaQfcM}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.4 Magnetische Feldstärke # - Erregerfeld - die magnetische Spannung wird auch gelegentlich als MMK (magnetomotorische Kraft) oder Durchflutung (da sie mit dem fließenden Strom in Beziehung steht) bezeichnet. Einprägsamer für die Betrachtung der Magnetischen Effekte ist aber die magnetische Spannung. --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - die beiden feldbeschreibenden Größen des magnetischen Feldes kennen. - in der Lage sein, den Zusammenhang dieser beiden Größen zu beschreiben und anzuwenden. - die Definition der magnetischen Spannung kennen und diese in einem magnetischen Feld berechnen können. - verstanden haben, warum die Berechnung der magnetischen Spannung wegunabhängig ist. - das Durchflutungsgesetz kennen. - für eine gegebene Anordnung aus stromdurchflossenen Leitern das Durchflutungsgesetz anwenden können. </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Die elektrische Ladung {{youtube>JnYrmCaQfcM}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.5 Materie im Magnetischen Feld # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - die beiden feldbeschreibenden Größen des magnetostatischen Feldes kennen. - in der Lage sein, den Zusammenhang dieser beiden Größen über das Materialgesetz zu beschreiben und anzuwenden. - die Einteilung der magnetischen Werkstoffe kennen. - in der Lage sein, aus einer Magnetisierungskennlinie die relevanten Daten abzulesen </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Ein lebendiger Frosch ("Diamagnet") schwebt in einem sehr starken Magnetfeld {{youtube>KlJsVqc0ywM?t=45}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.6 Der lineare magnetische Kreis # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - wissen, unter welchen Annahmen die Berechnung an einem linearen magnetischen Kreis erfolgen kann. - in der Lage sein, das Durchflutungsgesetz auf einen magnetischen Kreis anzuwenden - das ohmsche Gesetz des magnetischen Kreises kennen. - in der Lage sein, ein Ersatzschaltbild für einen magnetischen Kreis zu erstellen. - die magnetischen Widerstände eines linearen magnetischen Kreises berechnen können. - in der Lage sein, alle relevanten Größen des linearen magnetischen Kreises zu berechnen. </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Die elektrische Ladung {{youtube>JnYrmCaQfcM}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.7 Der nichtlineare magnetische Kreis # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - die Grenzen der linearisierten Berechnung eines magnetischen Kreises kennen. - in der Lage sein, einfache nichtlineare Aufgabenstellungen mit Hilfe einer Magnetisierungskennlinie zu lösen. </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Die elektrische Ladung {{youtube>JnYrmCaQfcM}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <-- --> 1.8 Anwendungsbeispiele # --> Ziele und Video # <WRAP group> <WRAP half column> ==== Ziele ==== Nach dieser Lektion sollten Sie: - wissen, was eine Elementarladung ist und dass zwischen Ladungen Kräfte wirken. - das Coulombsche Gesetz kennen. - die Richtung der Kräfte anhand gegebener Ladungen bestimmen können. - die wirkenden Kraftvektoren in einer Skizze darstellen können. - in der Lage sein, einen Kraftvektor durch Überlagerung mehrerer Kraftvektoren mit Hilfe der Vektorrechnung zu bestimmen - in der Lage sein, für einen Kraftvektor folgende Größen anzugeben: - Kraftvektor in Koordinatendarstellung - Betrag des Kraftvektors - Winkel des Kraftvektors </WRAP> <WRAP half column> ==== Video ==== Die elektrische Ladung {{youtube>JnYrmCaQfcM}} </WRAP> </WRAP> <-- --> Aufgaben # === Aufgabe 1 === <WRAP group> <WRAP half column> text </WRAP> <WRAP half column> [[https://phet.colorado.edu/sims/html/charges-and-fields/latest/charges-and-fields_de.html|PHET: Charges and Fields]] </WRAP> </WRAP> <-- <--