c) d) zu den Feldlinien verläuft. e) f) g) h) den Feldlinien verläuft. den ein Weicheisenkern geschoben wird. Eisenkern Induktionsspule

Transkript

1 nwendungsaufgaben - Indukion 1 Enscheide jeweils, ob das Messgerä eine pannung anzeig. Begründe bei den Beispielen a bis c mihilfe der Lorenzkraf und bei den Beispielen d bis k mihilfe des Indukionsgesezes. a) b) Bewegung des Leiers im homogenen Magnefeld senkrech zu den Feldlinien. c) d) Bewegung des Leiers im homogenen Magnefeld parallel zu den Feldlinien. Bewegung des Leiers im homogenen Magnefeld senkrech zu den Feldlinien. e) f) Die pule wird in das homogene Magnefeld hinein und wieder heraus beweg. g) h) Roaion der Leierschleife im homogenen Magnefeld um eine chse, die senkrech zu den Feldlinien erläuf. Bewegung der pule im homogenen Magnefeld senkrech zu den Feldlinien. Bewegung der pule im homogenen Magnefeld parallel zu den Feldlinien. i) ~ k) Roaion der pule im homogenen Magnefeld um eine chse, die senkrech zu den Feldlinien erläuf. Indukionsspule Eine Indukionsspule befinde sich im Magnefeld eines Elekromagneen. Eisenkern Indukionsspule Eine Indukionsspule befinde sich im Magnefeld eines Elekromagneen, in den ein Weicheisenkern geschoben wird.. ngelenk; 1

2 2 Die folgenden bbildungen zeigen einige hisorische ersuche zur Indukion on Michael Faraday. Erläuere jeweils, wie es zur Ensehung eines Indukionssroms komm. a) b) c) d) e) f) 3.0 In den nebensehenden kizzen a) b) wird jeweils ein Leier im Magnefeld in die angegebene Richung beweg. 3.1 Besimme jeweils die Krafrichung auf die Elekronen im Leier. Zeichne die Richungen der dafür nowendigen Größen in die kizzen ein. 3.2 Besimme jeweils die Polung (+ und ) der Leieranschlüsse. 4 Die Leierschleife in der nebensehenden kizze roier im Magnefeld in die angegebene Richung (on rechs gesehen im hrzeigersinn). Besimme die Polung (+ und ) der Leieranschlüsse und B für die eingezeichnee Posiion. Begründe anhand einer kizze. B 5.0 Die Leierschleife in der nebensehenden kizze wird im Magnefeld senkrech zu den Feldlinien in die angegebene Richung beweg. 5.1 Besimme die Richung der Lorenzkräfe auf die beiden eingezeichneen Elekronen. 5.2 Fließ in der Leierschleife ein Indukionssrom Begründe.. ngelenk; 2

3 6.0 Die nebensehende kizze zeig den prinzipiellen ufbau einer chüelaschenlampe. Wenn man die Taschenlampe einige Zei in Längsrichung hin und her beweg, beginn sie zu leuchen. 6.1 Erkläre, warum bei der Bewegung beweglicher fessehende Magne pule der Taschenlampe eine pannung enseh. 6.2 enne drei Möglichkeien, wie man die erzeuge pannung erhöhen kann. 7.0 In einem ersuch ensprechend nebensehender kizze wird eine sromdurchflossene Feldspule auf eine nich bewegliche Indukionsspule zubeweg. 7.1 Erkläre, warum das Messgerä dabei einen romfluss in der Indukionsspule anzeig. 7.2 Wie kann man den Berag des Indukionssroms ergrößern? 7.3 Welchen nerschied kann man beobachen, wenn man die Feldspule on der Indukionsspule wegbeweg. Indukionsspule 8.0 Ein Wagen, auf dem sich eine pule befinde, roll mi konsaner Geschwindigkei reibungsfrei durch ein homogenes Magnefeld (siehe kizze). Energiespeicher Kunssoffrohr chaler Feldspule 8.1 Beim Einri der pule in das Magnefeld zeig das Messgerä einen romfluss an. Begründe. 8.2 on welchen Größen is der Berag des Indukionssroms abhängig? 8.3 Was kann man am Messgerä beobachen, wenn sich die pule ollsändig im Magnefeld befinde? Begründe. 8.4 Welchen nerschied kann man beim usri der pule aus dem Magnefeld im Gegensaz zu deren Einri ins Magnefeld am Messgerä beobachen? 9.0 Ein an einem Faden hängender abmagne schwing abwechselnd in eine pule hinein und wieder aus ihr heraus. 9.1 Begründe, warum das Messgerä eine pannung anzeig, wenn der abmagne in die pule hinein schwing. 9.2 on welchen Größen is der Berag der angezeigen pannung abhängig? 9.3 Das pannungsmessgerä wird enfern und die Enden der pule werden durch einen Drah kurzgeschlossen. Erkläre anhand der lenzschen Regel, warum es jez beim Hineinbewegen des Magneen in die pule zu einer Krafwirkung komm.. ngelenk; 3

4 10.0 Ein Wagen, auf dem ein abmagne befesig is, roll mi konsaner Ge- schwindigkei auf eine pule zu Wenn der Wagen in die pule hineinroll, zeig das Messgerä einen romfluss an. Erkläre diese Beobachung Begründe, dass der Wagen beim Hineinrollen in die pule abgebrems wird Wie wird die Bewegung des Wagens beim usri aus der pule beeinfluss? Begründe auch mi dem Energieerhalungssaz. 11 Mi dem ersuchsaufbau ensprechend nebensehender kizze kann man Erschüerungen der Tischplae regisrieren. Beschreibe die Funkionsweise des Modellersuchs zum eismografen In einem ersuch sind eine pule mi Weicheisenkern und ein an einem Faden aufgehänger luminiumring ensprechend nebensehender kizze angeordne Was kann man beobachen, wenn der chaler geschlossen wird? 12.2 Erkläre die Beobachung. 13 Ein Magne fäll durch eine pule, die über ein Messwererfassungssysem an einen Compuer angeschlossen is (siehe nebensehende kizze). Welcher der ier Grafen sell die pannung in bhängigkei on der Zei dar? Begründe. a b c d. ngelenk; 4

5 14 Bei einer Wirbelsrombremse eines Heimrainers roier immer ein Teil einer luminiumscheibe im Magnefeld ( B ) eines Dauermagneen (siehe nebensehende kizze). Erkläre, warum die luminiumscheibe bei ihrer Drehung sändig abgebrems wird. Plexiglasrohr luminiumscheibe 15 Die nebensehende kizze zeig den prinzipiellen ufbau eines indukien Füllsandsmessgeräes. Beschreibe die Funkionsweise. B ~ Weicheisenkern chwimmer 16 Zwei idenische Magnee fallen gleichzeiig durch ein Kupfer- und ein Plexiglasrohr (siehe nebensehende kizze). Was kann man dabei beobachen? Erkläre. Magne Kupferrohr. ngelenk; 5