Praktikum: Messung der magnetischen Ladung und der magnetischen Polarisation eines Stabmagneten: Unterschied zwischen den Versionen
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| + | :Stabmagnet, Netzgerät, Kabel, Spule mit 500 Windungen, Waage, | ||
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| + | :a) Die Feldstärke wurde ursprünglich als 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: | ||
| + | ::<math>Q_m=\frac{F}{H}</math> | ||
| + | :b) Die Feldstärke wurde dann mit Hilfe einer Spule festgelegt, was auch praktikabel ist: <math>H=\frac{n\, I}{l}</math> | ||
| + | :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> | ||
| + | :c) Die magnetische Polarisation innerhalb des Magneten hängt direkt mit der magnetischen Ladung der Pole und der Feldstärke zusammen: | ||
| + | ::<math>\mu_0\, \bar \, A = Q_m = - J \, A \qquad \textrm{(Maxwellsche Gleichung der Magnetostatik)}</math> | ||
| + | :Man kann die magnetische Polarisation mit der rechten Seite der Gleichung bestimmen, indem man auflöst: | ||
| + | ::<math>-J =\frac{Q_m}{A}</math> | ||
| + | :Dabei ist die Fläche A die Stirnfläche ders Stabmagneten. Die magnetische Polarisation ist also die Flächenladungsdichte der Pole. | ||
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| + | ;Aufbau | ||
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| + | ===Beobachtungen=== | ||
Version vom 20. Juni 2017, 13:43 Uhr
(Kursstufe > Elektro-Magnetismus)
Arbeitsauftrag
- Messen Sie die Norpol- und die Südpolladung eines Stabmagneten.
- Messen Sie die magnetische Polarisation des Stabmagneten.
- Material
- Stabmagnet, Netzgerät, Kabel, Spule mit 500 Windungen, Waage,
- Theoretischer Hintergrund
- a) Die Feldstärke wurde ursprünglich als 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:
- [math]Q_m=\frac{F}{H}[/math]
- b) Die Feldstärke wurde dann mit Hilfe einer Spule festgelegt, was auch praktikabel ist: [math]H=\frac{n\, I}{l}[/math]
- 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]
- c) Die magnetische Polarisation innerhalb des Magneten hängt direkt mit der magnetischen Ladung der Pole und der Feldstärke zusammen:
- [math]\mu_0\, \bar \, A = Q_m = - J \, A \qquad \textrm{(Maxwellsche Gleichung der Magnetostatik)}[/math]
- Man kann die magnetische Polarisation mit der rechten Seite der Gleichung bestimmen, indem man auflöst:
- [math]-J =\frac{Q_m}{A}[/math]
- Dabei ist die Fläche A die Stirnfläche ders Stabmagneten. Die magnetische Polarisation ist also die Flächenladungsdichte der Pole.
- Aufbau
