Material im magnetischen Feld (4st): Unterschied zwischen den Versionen
K (→Ein Schiffchen im Kochtopf) |
(→Baustelle) |
||
| (2 dazwischenliegende Versionen des gleichen Benutzers werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
| + | ([[Inhalt_Kursstufe|'''Kursstufe''']] > [[Inhalt_Kursstufe#Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder|'''Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder''']]) | ||
| + | |||
==Versuche== | ==Versuche== | ||
===Die schwebende Büroklammer=== | ===Die schwebende Büroklammer=== | ||
| Zeile 28: | Zeile 30: | ||
==Baustelle== | ==Baustelle== | ||
Material im elektrischen oder magnetischen Feld: | Material im elektrischen oder magnetischen Feld: | ||
| − | :<math> \vec B = \mu_0 \left(\vec H + \vec M\right) </math> | + | :<math> \vec B = \mu_0 \vec H + \vec J \qquad \left[ = \mu_0 \left(\vec H + \vec M\right) \right]</math> |
:<math>\vec{D} = \varepsilon_0 \vec{E} + \vec{P}</math> | :<math>\vec{D} = \varepsilon_0 \vec{E} + \vec{P}</math> | ||
| − | Wie man sieht, hat man die Magnetisierung anders festgelegt als die Polarisierung. | + | (Wie man sieht, hat man die Magnetisierung anders festgelegt als die Polarisierung.) |
| − | In vielen Fällen ist die Magnetisierung oder die Polarisierung parallel zur Feldstärke, dann kann man die | + | In vielen Fällen ist die Magnetisierung oder die Polarisierung parallel zur Feldstärke, dann kann man die Flussdichte auch mit einem Faktor, der sogenannten relativen Permeabilität oder der relativen Permittivität beschreiben: |
:<math> \vec B = \mu_0 \, \mu_r \, \vec H \ </math> | :<math> \vec B = \mu_0 \, \mu_r \, \vec H \ </math> | ||
:<math> \vec D = \varepsilon_0 \, \varepsilon_r \, \vec E \ </math> | :<math> \vec D = \varepsilon_0 \, \varepsilon_r \, \vec E \ </math> | ||
Aktuelle Version vom 23. März 2022, 16:03 Uhr
(Kursstufe > Grundlagen elektrischer, magnetischer und schwerer Felder)
Inhaltsverzeichnis
Versuche
Die schwebende Büroklammer
- Aufbau
Eine Büroklammer wird vom Magnetfeld eines Dauermagneten in der Schwebe gehalten. Dann werden verschiedene Gegenstände zwischen die Klammer und den Magneten gebracht.
- Beobachtung
Bei folgenden Gegenständen passiert nichts: eine Hand, ein Holzbrett, eine Aluminiumplatte, eine Glasplatte.
Hält man dagegen die eiserne Kehrschaufel dazwischen, so fällt die Büroklammer runter!
Ein Schiffchen im Kochtopf
- Aufbau
Auf ein Stück Styropor wird ein Stück Eisen gelegt.
Zunächst schwimmt das "Schiffchen" auf dem Wasser in einer Plastikwanne. Außerhalb der Wanne halten wir an verschiedene Stellen einen Dauermagnet.
Wir wiederholen den Versuch und lassen diesmal das Schiffchen in einem Kochtopf schwimmen.
- Beobachtung
In der Plastikwanne bewegt sich das Schiffchen auf den Magnet zu. Im Kochtopf bleibt es an der Stelle stehen.
Ergebnisse
- Das Magnetfeld kann in weichmagnetische Stoffe nicht tief eindringen, es wird abgeschirmt.
- Dies geschieht, weil das Weicheisen so stark magnetisiert wird, das sich innerhalb ein magnetisches Gegenfeld ausbildet, welches das äußere Feld aufhebt.
Baustelle
Material im elektrischen oder magnetischen Feld:
- [math] \vec B = \mu_0 \vec H + \vec J \qquad \left[ = \mu_0 \left(\vec H + \vec M\right) \right][/math]
- [math]\vec{D} = \varepsilon_0 \vec{E} + \vec{P}[/math]
(Wie man sieht, hat man die Magnetisierung anders festgelegt als die Polarisierung.)
In vielen Fällen ist die Magnetisierung oder die Polarisierung parallel zur Feldstärke, dann kann man die Flussdichte auch mit einem Faktor, der sogenannten relativen Permeabilität oder der relativen Permittivität beschreiben:
- [math] \vec B = \mu_0 \, \mu_r \, \vec H \ [/math]
- [math] \vec D = \varepsilon_0 \, \varepsilon_r \, \vec E \ [/math]
Links
- Skript Magnetismus Prof. Gross, Walther-Meißner-Institut (WMI), Bayerische Akademie der Wissenschaften, Chair for Technical Physics (E23), Technische Universität München
