*: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
 
(320 dazwischenliegende Versionen des gleichen Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
 
__NOTOC__
 
__NOTOC__
−
==Leere Seite==
 
 
{|
 
{|
−
|height="900x"|
+
|height="1000px"|
 
|}__NOTOC__  
 
|}__NOTOC__  
−
==Praktikum: Messung der magnetischen Ladung und der magnetischen Polarisation eines Stabmagneten==_
+
==Praktikum: Ein elektrischer Stromkreis==
−
===Arbeitsauftrag===
+
{|
−
*Messen Sie die Nordpol- und die Südpolladung der Stabmagnete.
+
|style="vertical-align:top;"|
−
*Messen Sie die magnetische Polarisation der Stabmagnete.
+
;Material für alle Aufgaben:
 +
*1 Flachbatterie 4,5V
 +
*1 Lämpchen
 +
*1 Fassung
 +
*1 Schalter
 +
*4 Kabel mit Krokoklemmen
 +
|style="vertical-align:top;"|
 +
<math>\qquad \qquad</math>
  
−
;Material
+
|style="vertical-align:top;"|
−
:Stabmagnete, Netzgerät, Kabel, Spule mit 500 Windungen, Waage, Stativmaterial
+
;A1 Ein Glühlämpchen
 +
Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten. 
 +
<br>Zeichne für a) – c) jeweils deinen (funktionierenden) Aufbau ins Heft.
  
−
;Theoretischer Hintergrund
+
Das Material, das Du verwenden darfst:
−
:a) Die Feldstärke wurde ursprünglich als [[Die_Feldstärke_als_gerichteter_Ortsfaktor|Ortsfaktor]] festgelegt: <math>H=\frac{F}{Q_m}</math>
+
 
−
:Die Kraft auf einen Probepol kann man leicht messen, aber wie soll man die magnetische Ladung des Pols messen? Man kann die Gleichung nach der Ladung auflösen und das als Festlegung der magnetischen Ladung interpretieren:
+
:'''a)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen
−
::<math>Q_m=\frac{F}{H}</math>
+
:'''b)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel
−
:b) Die [[Die_magnetische_Feldstärke|Feldstärke]] wurde dann mit Hilfe einer Spule festgelegt, was auch praktikabel ist: <math>H=\frac{n\, I}{l}</math>
+
:'''c)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel, 1 Lampen-Fassung
−
:Befindet sich nun ein Magnetpol innerhalb einer Spule und man misst die Kraft auf den Pol, so kann man die magnetische Ladung des Pols bestimmen:
+
 
−
::<math>Q_m=\frac{F}{H} = F\, \frac{l}{n\, I}</math>
+
|}
 +
 
 +
;A2 Leitfähigkeit
 +
Baue die abgebildete Schaltung auf, mit der du überprüfen kannst, ob andere Gegenstände den elektrischen Strom leiten.
 +
:a) Erkläre wie die Schaltung die Leitfähigkeit nachweist.
 +
:b) Untersuche die Gegenstände aus der Tabelle und weitere 5 Stück.
  
 
{|
 
{|
−
|style="vertical-align:top;"|  
+
|
−
:c) Die magnetische Polarisation innerhalb des Magneten hängt direkt mit der magnetischen Ladung der Pole und der Feldstärke zusammen. Die [[Die_Maxwellschen_Gleichungen#Quellen_und_Senken_des_magnetischen_Feldes|Maxwellsche Gleichung der Magnetostatik]] lautet:
+
{|class="wikitable" style="text-align: center"
−
::<math>\textrm{}\quad \mu_0\, \bar H \, A = Q_m = - \bar J \, A </math>
+
!style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
−
:Man kann die magnetische Polarisation mit der rechten Seite der Gleichung bestimmen, indem man auflöst:
+
Gegenstand
−
::<math>-J =\frac{Q_m}{A}</math>
+
 
−
:Dabei ist die Fläche A die Stirnfläche des Stabmagneten. Die magnetische Polarisation entspricht also der Flächenladungsdichte der Pole.
+
! style="border-style: solid; border-width: 4px;"|
−
||
+
Material
−
[[Datei:Elektret Polarisierungslinien Polarisierungsladungen Feldlinien Gauß.png|thumb|314px|]]
+
 
 +
! style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Leitet den Strom <br>(Ja | Nein)
 +
 
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Scherenklinge
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Eisen (Stahl)
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Scherengriff
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Kunststoff
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|  
 +
Bleistiftmine
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
Graphit
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|  
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|-
 +
|style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
 
 +
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 +
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
 +
 
 
|}
 
|}
 +
|
 +
[[Datei:Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg|400px]]
 +
|}
 +
 +
 +
 +
;A3 Ein Schalter
 +
Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?
  
−
;Aufbau
+
;A4 Schaltpläne
−
[[Datei:Versuchsaufbau Magnetische Ladung von oben.jpg|thumb|Eine Haushaltswaage dient als Kraftmesser.]]
+
Lies den Infotext „Zeichnen eines Schaltplans“ durch oder schaue auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/grundwissen/vom-stromkreis-zum-schaltplan dieser Seite] nach und zeichne nach diesen Regeln einen Schaltplan zu A3.
−
*Das Netzgerät bildet mit der Spule und dem Ampèremeter einen geschlossenen Stromkreis.
+
−
:Das Ampèremeter wird zur Stromstärkemessung auf "10A" gestellt, und die entsprechende Buchse für das Kabel gewählt.
+
−
*Die Spule wird auf die Waage gestellt und der Stabmagnet mit Hilfe der Klemmen so positioniert, dass der Nord- oder Südpol innerhalb der Spule ist, der jeweils andere Pol möglichst weit weg von der Spule.
+
−
:Bei kurzen Stabmagneten kann man das Messergebnis verbessern, wenn man zwei Stabmagnete zu einem langen Magnet verbindet.
+
−
<br style="clear: both" />
+
  
−
;Beobachtungen
+
;A5 Kurzschlusschalter
−
Spule
+
Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.
−
+
*Baue die Schaltung auf und probiere den Schalter aus.
−
    Windungsanzahl: 
+
*Schreibe auf, was du beobachtest.
−
+
*Versuche zu erklären warum das Lämpchen dunkler wird, wenn man den Schalter schließt.
−
Länge in cm und m:
+
  
−
  Kleiner Stabmagnet
+
<gallery widths=200px heights=180px perrow=2>
−
   
+
  Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png|
−
Abmessungen der Stirnfläche:
+
  Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png|
−
Stirnfläche in cm^2 und m^2:
+
</gallery>
−
+
−
          Stromstärke in A | "Masse" in g | Kraft in N
+
−
  Nordpol:                 |             |     
+
−
                          |              |
+
−
  Südpol:                  |              |   
+
−
                          |              |
+

Aktuelle Version vom 30. April 2026, 09:15 Uhr

Praktikum: Ein elektrischer Stromkreis

Material für alle Aufgaben
  • 1 Flachbatterie 4,5V
  • 1 Lämpchen
  • 1 Fassung
  • 1 Schalter
  • 4 Kabel mit Krokoklemmen

[math]\qquad \qquad[/math]

A1 Ein Glühlämpchen

Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten.
Zeichne für a) – c) jeweils deinen (funktionierenden) Aufbau ins Heft.

Das Material, das Du verwenden darfst:

a) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen
b) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel
c) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel, 1 Lampen-Fassung
A2 Leitfähigkeit

Baue die abgebildete Schaltung auf, mit der du überprüfen kannst, ob andere Gegenstände den elektrischen Strom leiten.

a) Erkläre wie die Schaltung die Leitfähigkeit nachweist.
b) Untersuche die Gegenstände aus der Tabelle und weitere 5 Stück.

Gegenstand

Material

Leitet den Strom
(Ja | Nein)

Scherenklinge

Eisen (Stahl)

Scherengriff

Kunststoff

Bleistiftmine

Graphit










Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg


A3 Ein Schalter

Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?

A4 Schaltpläne

Lies den Infotext „Zeichnen eines Schaltplans“ durch oder schaue auf dieser Seite nach und zeichne nach diesen Regeln einen Schaltplan zu A3.

A5 Kurzschlusschalter

Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.

  • Baue die Schaltung auf und probiere den Schalter aus.
  • Schreibe auf, was du beobachtest.
  • Versuche zu erklären warum das Lämpchen dunkler wird, wenn man den Schalter schließt.
  • Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png
  • Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png
Von „http://schulphysikwiki.de/index.php?title=*&oldid=18386“