Aufgaben zum Magnetfeld-Lösungen: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 20. Februar 2025, 19:16 Uhr

1) Energiespeicher

Steffi trainiert mit einem Gummiband und zieht es auseinander. Das ist anstrengend und sie benötigt dazu Energie. Auch Martin braucht Energie, um zwei Magnete auseinander zu ziehen.
Erkläre für beide Fälle wo die Energie jetzt steckt und beschreibe für beide Fälle wie diese Energie wieder frei werden kann.

Die Energie von Steffi steckt nun in dem gespanntem Gummiband. Martins Energie steckt im auseinandergezogenen Magnetfeld.
Wenn Steffi das gespannte Band losläßt, springt es zusammen. Dabei wird die gespeicherte Enrgie wieder frei. Wenn Martin die Magnete wieder nähert, ziehen sie sich an und springen auch zusammen. Hierbei wird die im Feld gespeicherte Energie wieder frei.

2) Ein Feld zeichnen

Hier siehst du verschiedene Darstellungsmöglichkeiten vom Magnetfeld eines Dauermagneten. Im linken Bild sind Bereiche von rot bis blau gefärbt, in denen das Feld stark bis schwach ist. Im rechten Bild sind die Feldlinien eingezeichnet.
Vergleiche die beiden Darstellungsmöglichkeiten mit Hilfe der Tabelle.

3) Feldlinien interpretieren

Die folgenden Bilder zeigen Eisenspäne, die über Magnete gestreut worden sind und einen kleinen Kompass.

a) "Magnetfeldlinien sind wie sich abstoßende Gummibänder." Erkläre damit die Anziehung und die Abstoßung der Pole.
Auf dem linken Bild verbinden die Linien die Pole. Es sieht so aus als ob die gespannten Gummibänder die Pole zueinander ziehen.
Auf dem rechten Bild verlaufen die Linien parallel zueinander. Sie stoßen die beiden Pole voneinander weg.

b) Beschrifte mit Hilfe des Kompass die Pole der Magnete mit N und S. Begründe deine Wahl kurz schriftlich.
Die Spitze der Kompassnadel ist der Norpol der Kompassnadel. Weil unterschiedliche Pole angezogen werden, zeigt die Spitze in Richtung des Südpols des Magneten.

c) Überlege dir dann in welche Richtung die Kompassnadel in den Kreisen zeigt und zeichne diese ein.
Die Kompasse zeigen alle die Richtung vom Nordpol zum Südpol an.

4) Feldlinien zeichnen

In den folgenden Bildern sind die Pole der Magnete vorgegeben. Zeichne jeweils den Verlauf und die Richtung einiger Feldlinien ein. Ergänze anschließend (wie in Aufgabe 3), in welche Richtung die Kompassnadeln in den roten Kreisen zeigen.

5) Kreuzende Feldlinien?

Eine Kompassnadel richtet sich immer parallel zu den Feldlinien aus und zeigt in Richtung eines magnetischen Südpols.
a) Erkläre damit, warum der Verlauf der sich kreuzenden Feldlinien so nicht möglich ist.

Eine Feldlinie zeigt an wie sich ein Kompass ausrichtet. An einer bestimmten Stelle kann ein Kompass nur in eine Richtung zeigen. An jeder Stelle gibt es deswegen auch nur eine Linie.

b) Ergänze anschließend auf dem nächsten Bild die fehlenden Pole und zeichne den korrekten Verlauf der Feldlinien ein.

6) Magnetisierungslinien und Feldlinien

a) Ergänze mit schwarzem Stift in folgendem Bild die Magnetisierungslinien im Inneren des Magneten.
b) Ergänze außerdem mit rotem Stift die Feldlinien.
Beschreibe darunter, wo die Magnetisierungslinien und die Feldlinien jeweils anfangen und aufhören.