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2. Das zeitlich veränderliche magnetische Feld
- 2.1 Der magnetische Fluss
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- Ziele und Video
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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.
Video
Definition des magnetischen Flusses
Vergleich elektrischer vs magnetischer Fluss
- Aufgaben
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Aufgabe 1
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- 2.2 Induktion (Bewegungsinduktion, Ruheinduktion)
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- Ziele und Video
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Ziele
Nach dieser Lektion sollten Sie:
- wissen, dass zwischen Magnetpolen Kräfte wirken und die Richtung der Kräfte kennen.
- wissen, dass sich um einen stromdurchflossenen Leiter ein magnetisches Feld bildet.
- die Feldlinien des magnetischen Feldes skizzieren können. Dabei wissen Sie welche Richtung das Feld hat und wo das Feld am dichtesten ist.
Video
Einführung in magnetische Felder
Visualisierung magnetischer Felder
Überlagerung magnetischer Felder (nur bis 04:08)
- Aufgaben
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Aufgabe 1
1. Mit welcher Hand lässt sich aus Strömen die Magnetfeldrichtung herleiten?2. Wie sind bei der Herleitung aus 1. die Finger zuzuordnen?3. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen parallel und nahe beieinander. Der Strom in beiden fließt in die gleiche Richtung. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?4. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen rechtwinklig aufeinander. Durch beide fließt Strom. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?5. Wie verläuft das Magnetfeld im Inneren der Erde bzw. eines Permanentmagneten?6. An welchem Ort einer stromdurchflossenen Spule sind die Feldlinien am dichtesten?You Scored % - /
- 2.3 Der verkettete Fluss
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- Ziele und Video
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Ziele
Nach dieser Lektion sollten Sie:
- das Kraftgesetz für stromdurchflossene Leiter kennen.
- die Richtung der Kräfte anhand gegebener Stromrichtungen und gegebenenfalls Flussdichte 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
- 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
Video
Bitte sehen Sie sich auf der Seite des KIT-Brückenkurs >> 3.2.2 Magnetisches Feld die Inhalte (Text und Videos) an. Achten Sie darauf, dass oben „Gesamt“ ausgewählt wurde. Der letzte Teil zu „Magnetfeld mit Materie“ kann übersprungen werden.
- Aufgaben
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Aufgabe 1
1. Mit welcher Hand lässt sich aus Strömen die Magnetfeldrichtung herleiten?2. Wie sind bei der Herleitung aus 1. die Finger zuzuordnen?3. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen parallel und nahe beieinander. Der Strom in beiden fließt in die gleiche Richtung. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?4. Zwei stromdurchflossene Leiter liegen rechtwinklig aufeinander. Durch beide fließt Strom. Welche Kraftwirkung ist zu sehen?5. Wie verläuft das Magnetfeld im Inneren der Erde bzw. eines Permanentmagneten?You Scored % - /
Aufgabe 2
- 2.4 Selbstinduktion
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- Ziele und Video
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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.
Video
Die elektrische Ladung
- Aufgaben
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Aufgabe 1
- 2.5 Verschaltung von Induktivitäten
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- 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
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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.
Video
Die elektrische Ladung
- Aufgaben
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Aufgabe 1