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Versuche zu Magnetismus (2) 23.01.2009, 10:21

Magnetismus, Vorschaubild

Wenn durch einen Leiter ein Strom fließt, bildet sich um ihn herum ein kreisförmiges Magnetfeld. Auf diese Weise lassen sich Elektromagnete erzeugen, die man beliebig ein- und abschalten kann.

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  • (geändert: )

2. Ausbildungsjahr

 

Elektromagnetismus

Allgemeines
Wenn durch einen Kupferdraht ein Gleichstrom fließt, entsteht um ihn herum ein Magnetfeld. Mit zunehmender Stromstärke nimmt die Stärke des magnetischen Felds zu. Wo sich dabei der Nordpol oder Südpol bildet, hängt von der Stromrichtung ab; die Pole kehren sich bei Änderung der Stromrichtung um.

Spulen: Wickelt man den Leiterdraht zu einer Spule, dann verstärkt sich die magnetische Feldkraft, weil sich dann die Felder der einzelnen Leiterstücke addieren. Die Seite, auf der die magnetischen Feldlinien die Spule verlassen, ist der Nordpol, die Seite, auf der sie eintreten, ist der Südpol.
Die Stärke des magnetischen Feldes nimmt zu,
- je mehr Windungen die Spule hat,
- je größer die Stromstärke ist, und
- wenn sich ein Weicheisenkern in ihr befindet.

Versuch 5
Das Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters beweisen wir mit kleinen Kompassen, die wir um den Leiter herum anordnen. Die Kompassnadeln richten sich tangenzial zur Stromrichtung aus.

Versuch 6
Durch die Löcher einer Plexiglasplatte wickeln wir einen Kupferdraht zur Spule und legen eine Gleichspannung an. (Spannung langsam steigern. Es sollte nicht mehr als 1A Strom fließen.) Die Nadel eines in den Spulentunnel eingelegten Kompasses schlägt aus, wenn Strom fließt; sie kehrt nach dem Abschalten des Stroms in ihre Ruhelage zurück.

Elektromagnetismus spulen

Versuch 7
Durch eine auf den Schenkel eines U-Magneten gesteckte Leiterschleife schicken wir Strom. Im Fall a) verstärkt sich das am U-Magneten bestehende ruhende Magnetfeld rechts und schwächt sich links ab: Der Leiter wird nach links gedrückt.
Ein umgekehrt fließender Strom bewirkt eine Auslenkung nach rechts. Dieser Versuch zeigt das Motorantriebs-Prinzip.

Eisenkerne vertaerken den Elektromagnetismus

Versuch 8
An eine Spule (z. B. mit 1200 Windungen) eine Gleichspannung anlegen.

a) E-Magnet + Kompass, ohne eingeschobenen Eisenkern: Bei einem bestimmten Abstand des Kompasses erkennt man kaum eine magnetische Wirkung.
b) Nun schiebt man einen Eisenkern ein: Die magnetische Wirkung verstärkt sich und lässt die Kompassnadel ausschlagen.
c) Der Schalter wird geöffnet: Kein Magnetfeld mehr; die Kompassnadel kehrt in ihre Nord-Süd-Lage zurück.

______________
Wird mit »Versuche zu Magnetismus (3)« fortgesetzt

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Kommentare

7

Zum Artikel "Versuche zu Magnetismus (2)".

  • #1

    moin, ich hätte gerne gewusst, was passiert, wenn ich gleichpolige magnetenenden dauerhaft zusammenzwinge? welche kombination wäre vorteilhafter. n-n oder s-s? wie verhalten sich die magnetischen feldlinien? wäre über eine antwort erfreut. ein herr namens leedskalnin hat wohl damit experimentiert. viele grüsse

    schrieb interessiert am

  • #2

    Hallo Herr Susel,

    vielleicht hätten wir Ihren ersten Kommentar etwas genauer lesen sollen. Dann wäre uns klar geworden, dass Sie sich auf die physikalische Stromrichtung beziehen. Physikalisch fließt der Strom - da haben Sie Recht - von Minus nach Plus. Die Technik hat sich aber eindeutig auf die technische Stromrichtung festgelegt (Sie haben sie ja auch in Ihrem ersten Kommentar erwähnt). Die technische Stromrichtung geht davon aus, dass der Strom von Plus nach Minus fließt, was sich natürlich auf die Richtung der Feldlinien auswirkt. Nach der Rechte-Hand-Regel, oder (uns sympathischer) der Korkzieherregel ergibt sich das in Bild 5 und 6 eingezeichnete Magnetlinienfeld. Würde man die physikalische Stromrichtung zugrunde legen, hätten Sie mit Ihrer Argumentation 100%-ig Recht.

    Wir fragen uns nur, warum Sie die magnetische Wirkung unbedingt auf die physikalische Stromrichtung beziehen wollen, wenn doch alle Aussagen der Elektrotechnik ungeschoren auf der technischen Stromrichtung aufbauen?

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #3

    Hallo sehr geehrter tec.LEHRERFREUND ! (sehr geehrter Lehrer!)

    Entschuldigung für spähte Antwort
    (kaum Zeit, überstunden als Elektriker).
    Deswegen frage ich weil ich, u.a. E-Lehrlingen keine falsche Antwort geben möchte.

    Ich glaube nicht
    (ich weiss, da ich mich kenne und ihre richtige Antwort gelesen habe),
    dass wir ein Vorstellungskraftproblem haben.
    Auch wenn die Vorstellungstkraft der Jungend manchmal etwas mangelt ;-)

    Ich Antworte ja auch NUR, weil ich sehe, dass hier Versucht wird,
    Korrekt darzustellen, was oft Heutzutage leider nicht mehr der Fall ist.
    (meine Meinung)

    Versuch den Korrektheits-Fehler darzustellen.
    (in Bezug auf ihre aktuelle Antwort)

    Zitat: “Wird der stromdurchflossene Draht…”
    Ich nehme mal an sie meinen Bild 5, Links oder Rechts - Egal - beides Richtig.

    Überprüfung:
    Denn, wende ich z.B die “rechte Hand Regel” an Bild 5 an,
    so fliessen die Elektronen in Daumenrichtung in den Leiter (Kreuz)
    und dass dreht sich Rechts herum (4 Finger => Feldrichtung).

    So weit alles Korrekt.

    Nun gehen sie bitte einmal, mit der gleichen “rechte Hand Regel”,
    an Bild 6 heran !

    Fazit (Genau Lesen hier steckt der Fehler / die Diskrepanz):
    Gehe ich davon aus, dass der Minunspol der ElektronenEINGANG ist
    (Bild 6, jeweils unten Rechts) => ElektronenEINGANG

    So fliessen die Elektronen (am Bild6 unten Rechts ElektronenEingang)
    nach Links. Also nach “rechte Hand Regel” => Daumen richtung Links,

    vvvv
    Fehler => so ergibt sich nach “rechte Hand Regel”, dass das Feld
    nach Hinten (4 Finger der “rechte Hand Regel”) verlaufen müsste,
    Ihr Bild zeigt aber, dass das Feld “angeblich” nach vorne laufen sollte.
    ^^^^

    Der Fehler tritt also auf, bevor irgend ein Draht sich biegt!

    Mir persönlich wäre es “ja” eigentlich EGAL.
    Nur befürchte ich, dass Jugendliche oder “elektrisch Vorgebildete”
    mit diesen Wissensdefizit und Wissensdurcheinander
    (sie sind ja nicht der Einzigste Lehrkörper der es falsch darstellt)
    (aber dafür, habe ich gesehen, dass sie als Lehrerfreund ARBEITEN <= Löblich)
    keinerlei “jemals” eine Chanse haben, zb. neue Antriebe
    und ihre Wirkung korrekt zu erklähren, bzw neue / verbesserte Anordnungen als Erfinder/Neuerer herauszubringen.

    Ich bitte daher (um Korrektur) oder um die korrekte Aufklährung
    meines evtl. Fehlers.

    Denn wie sie nun bemerkt haben, liegt der Fehler nicht darin
    (wie ihre Antwort vermutet), dass ich irgendeine Drehrichtung
    unkorrekt verfolgt habe.
    Wenn ich es schaffe ~3000 Drähte bei einer SPS Steuerung Fehlerfrei
    zu verfolgen, dürfte meine Vorstellungskraft wohl das kleinste Übel sein.

    Sie brauchen auch gar nicht die “rechte Hand Regel” zu nehmen,
    falls sie in der Anwendung ungeübt sind.

    Einfach: Bild 5 (richtige Darstellung des ElektronenEINGANGs),

    mit

    unten in Bild 6 (Elektroneneingang, jeweils unten Rechts im Bild 6)

    verifizieren.

    Danke, für ihre Mühen, alles Korrekt zu lehren und darzustellen.
    An solchen korrekten oder unkorrekten GRUNDLAGEN hängt unter anderen “NUR” unsere Zukunft.

    Gespannt auf ihre Antwort, (könnt ja auch sein, dass ich falsch liege…)

    hochachtungsvoll, Suse

    schrieb SuseLinux am

  • #4

    Hallo SuseLinux, 


    das kann irgendwie schon sein, denn: Entlang des Leiters wächst sich die magnetische Felddrehung zum zeichnerischen Vorstellungsproblem aus.
    Wird der stromdurchflossene Draht aus der Waagrechten nach oben und dann zur Windung gebogen, muss man die Rechtsdrehung des Magnetfelds von unten her mitverfolgen. Die Rechtsdrehung bleibt so eine Rechtsdrehung. Sehen Sie sich das Ganze aber von oben her an, dann erkennen Sie im senkrechten Ast eine Linksdrehung. D. h. in Skizze 6 sind die Drehrichtungen korrekt eingezeichnet.
    Vorschlag zum Nachprüfen: Nehmen Sie einen Trinkhalm und zeichnen Sie in Umfangsrichtung zwei Pfeile nach rechts drauf. Biegen Sie den Halm zwischen beiden Pfeilen ab und sehen Sie sich den Pfeil auf dem senkrechten Stück von oben her an.


    ... schließlich: Wie wir unserer Zeichnungen malen? Von Hand, höchst mittelalterlich: Bleistift, Radiergummi, Papierblatt, Zeichenplatte A4, Tuschezeichner in verschiedenen Dicken, Zirkel, Schablonen.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #5

    LOL

    Ich war (höchstwahrscheinlich) einer der 1. User,
    die den Fehler 2009 schon bemerkten ...

    war damals nur die Eine Seite Falsch eingezeichnet so sind jetzt
    BEIDE Seiten FALSCH herum eingezeichnet.

    Begründung & Ursache:

    Reine Logik

    1.
    Sieht man auf das Bild 5
    so sieht man die Technische Stromrichtung
    (Elektronen Eingang in den Leiter zum Kreuz hin als Minus)

    Vergleich nun die Minuspole (ElektronenEingang mit der Spinrichtung)

    2.
    Sieht man nun unten auf das Bild 6 !!!

    so wird (nun) aus dem (obigen) Linksdrehenden Elektronenspin (Bild 5)
    nun im Bild 6 plötzlich ein Rechtsdrehender Spin


    Und das kann ja nun irgend wie nicht sein. Oder ?

    Falls ich falsch liege, bitte ich um verzeihung und um Richtigstellung
    meines eventuellen Fehlannahme.

    Danke und schöne Grüsse!
    Super Seite! Super Bilder!
    Mit was malt ihr euere Technischen Zeichnungen eigentlich ?

    schrieb SuseLinux am

  • #6

    Hallo Kollege,

    vielen Dank für den Hinweis. Fehler ist berichtigt.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #7

    Hallo!
    Die Grafik zu Versuch 6 hat einen entscheidenden Fehler: die oberen “geschnittenen” Feldlinien zeigen richtig in Richtung Norden- die unteren aber in die falsche Richtung!
    Bitte unbedingt überprüfen!

    schrieb Kollege am

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