Experiment 03: Magnetfelder elektrischer Ströme

1. Aufbau/ Hypothese

Hypothese: Formuliere eine Gesetzmäßigkeit, die du bei diesem Experiment untersuchen möchtest.

2. Beobachtung/ Messung

Im Experiment untersuchen wir Magnetfelder eines Permanentmagneten, eines stromdurchlossenen Leiters und einer Spule. Dabei werden wir die magnetischen Feldlinien zeichnen. Dafür benutzen wir den Kompass, dessen Nadel sich nach den Magnetfeldlinien ausrichtet.

Messung 1

1. Leg den Permanentmagneten auf die Rückseite dieses Blattes und leg einen Zeichenkompass daneben.
2. Markiere mit einem Stift die Position der Kompassnadel, in dem du an der Spitze und am Ende der Nadel zwei kleine Punkte auf dem Blatt zeichnest.
3. Verschiebe den Zeichenkompass an eine andere Position und markiere erneut die Richtung der Kompassnadel mit zwei Punkten.
4. Verbinde die Punkte zu einer Linie.
5. Fahre fort, bis ein umfassendes Linienbild entsteht.

Messung 2

6. Verbinde die Spule und die Spannungsversorgung mit einem Taster zu einem Stromkreis.
7. Lege die Spule auf ein Blatt und einen Zeichenkompass daneben.
8. Schliesse mit dem Taster den Stromkreis, damit elektrischer Strom fließt. Lasse es nicht zu lange geschlossen, sonnst wird die Spule sehr heiß.
9. Verfahre wie in Messung 1 bis ein Linienbild entsteht.

Messung 3

10. Befestige einen Leiter auf der Prüfstrecke
11. Schalte den Leiter und die Spannungsversorgung mit einem Taster zu einem Stromkreis.
12. Schliesse nur kurz mit dem Taster den Stromkreis, damit elektrischer Strom fließt.
13. Zeichne die Position der Kompassnadel, wenn der Kompass unter dem Leiter liegt (Abb. 1 links, nächste Seite) und wenn der Kompass über dem Leiter liegt (Abb. 1 rechts, nächste Seite). Vertausche bei zwischen den Messungen die Anschlüsse an der Spannungsquelle
14. Benutze den Kompass um dir ein Bild über den ganzen Verlauf der magnetischen Feldlinien zu machen.
15. Skizziere deine restlichen Beobachtungen auf der Rückseite des Blattes.

Abbildung 1

3. Auswertung/ Interpretation

1. Hat sich deine Hypothese bestätigt?

2. Was passiert, wenn man die Anschlüsse an der Spannungsquelle vertauscht?

3. Wie findet man mit Hilfe des Zeichenkompasses Nord- und Südpol des Magneten oder der Spule?

4. Welchen Einfluss hat ein Eisenkern in der von Strom durchflossenen Spule auf das erzeugte Magnetfeld?