Magnetische Felder

Überblick

Quelle: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics & Astronomie, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN

Magnetische Felder können durch Umzug Kosten, wie etwa ein elektrischer Strom erzeugt werden. Das Magnetfeld erzeugt durch einen Strom kann aus der Maxwell-Gleichung berechnet werden. Darüber hinaus erzeugen magnetische Objekte wie z. B. bar Magnete auch Magnetfelder aufgrund mikroskopischen Dynamik der Gebühren im Inneren des Materials. Magnetische Felder werden magnetische Kraft auf andere bewegliche Ladungen oder magnetische Objekte mit der Kraft, die proportional zum Magnetfeld ausüben. Magnetische Felder sind grundlegend für Elektromagnetismus und unterliegen viele praktische Anwendungen von Kompasse bis hin zu Magnet-Resonanz-Tomographie.

Dieses Experiment zeigen Magnetfelder, die durch eine dauerhafte Magneten sowie einen elektrischen Strom mit Hilfe von kleinen Kompassnadel Magneten, die mit Magnetfeldern ausrichten. Dieses Experiment wird auch durch die Magnetfelder von einem Strom auf einem anderen stromführenden Draht ausgeübte Kraft demonstrieren.

Verfahren

1. Magnetische Feldlinien sichtbar zu machen

Erhalten Sie ein Segment des geraden Leitungsdraht (mindestens ein paar cm lang) und eine DC-Stromquelle.
Erhalten Sie eine Platte mit einem Loch in der Mitte und mehrere kleine Kompass-Nadeln auf dem Teller, jeweils auf einen Pin und frei drehbar montiert.
Füttern Sie den Leitungsdraht durch das Loch, so des geraden Teils senkrecht auf der Platte steht. Anschließen Sie der Leitungsdraht an die DC-Stromquelle, wie in Abbildu

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Ergebnisse

Für Schritte 1.3-1.4 bevor der Strom eingeschaltet ist, orientieren sich die Kompassen-Nadeln nach dem Zufallsprinzip. Nach dem Einschalten des Stroms, der in den Draht von oben nach unten fließt, werden der Kompassen Nadeln sich mit dem lokalen Magnetfeld in einem kreisförmigen Muster ausgerichtet, wie dargestellt in Abbildung 4a (Draufsicht). Bei der Umkehrung des Aktuelles, kehrt das magnetische Feld, wie die Ausrichtung des Zirkels, wie in

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Anwendung und Zusammenfassung

In diesem Experiment haben wir das lokale Magnetfeld Kompass Nadeln, die orient mit Magnetfeldern visualisiert. Wir haben auch gezeigt, dass die Lorentz-Kraft des magnetischen Feldes durch einen Strom auf ein weiteres fast parallel Strom produziert.

Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle in unserem Alltag und Technik. Sie entstehen durch bar-Magneten oder "Küche Magnete" sowie Elektromagnete (Magnetspulen) gebräuchlich und werden verwendet, um andere magnetische Gegenstände abholen. Erde ...

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1. Magnetische Feldlinien sichtbar zu machen

Erhalten Sie ein Segment des geraden Leitungsdraht (mindestens ein paar cm lang) und eine DC-Stromquelle.

Erhalten Sie eine Platte mit einem Loch in der Mitte und mehrere kleine Kompass-Nadeln auf dem Teller, jeweils auf einen Pin und frei drehbar montiert.

Füttern Sie den Leitungsdraht durch das Loch, so des geraden Teils senkrecht auf der Platte steht. Anschließen Sie der Leitungsdraht an die DC-Stromquelle, wie in Abbildung 2agezeigt. Die Verbindung kann durch Kabel mit Klemmen hergestellt werden.

Schalten Sie die Stromquelle und versorgen Sie +5 A Strom in der Leitung zu. Beobachten Sie das Verhalten der Kompassen Nadeln.

Kehren Sie den Strom bis-5 A und beobachten Sie das Verhalten der Kompassnadel wieder.

Lösen Sie und entfernen Sie der Leitungsdraht und die Stromquelle. Zu erhalten und bringen eine permanente bar-Magnet mit seinen langen Achse Parallel an den Vorstand Ansatz die Platte von der Seite, am Nordende des Magneten näher an der Platte, wie in Abbildung 2 bdargestellt. Beobachten Sie das Verhalten der Kompassen Nadeln.

Drehen Sie die Ausrichtung der Bar Magnet, mit jetzt seinen Südende näher auf den Teller. Beobachten Sie das Verhalten der Kompassen Nadeln.

Abbildung 2: Diagramm Versuchsaufbauten mit (einem) ein Strom in ein gerades Segment des Drahtes, die senkrecht zur Platte und durch das mittlere Loch auf dem Teller läuft; oder (b) eine Bar Magnet in der Nähe der Platte gebracht und orientierte senkrecht zur Platte, Magnetfelder, generieren die Kompass Nadeln auf der Platte entlang der Richtung der lokalen Magnetfelder orientieren wird.

(2) die Wirkung des magnetischen Feldes

Erhalten Sie zwei lange und parallele Durchführung von Drähten verankert auf einem Rahmen, wie in Abbildung 3agezeigt. Bei Bedarf kann man verwenden einen Holzrahmen mit zwei parallelen Balken (oben und unten) und Anker oder kleben Sie die beiden Enden des Drahtes an den beiden Bars.

Verwenden Sie Kabel und Klemmen verbinden die beiden Drähte in Serie und an die Stromquelle mit dem oberen Ende einen Draht an das untere Ende des Drahtes, angeschlossen, wie in Abbildung 3agezeigt.

Schalten Sie die Stromquelle, damit Stromfluss wird in die gleiche Richtung (fließt von oben nach unten) in den zwei Drähten. Die beiden Drähte zu beobachten, wenn der Strom eingeschaltet ist.

Ausschalten und trennen der Stromversorgung, jetzt neu verbinden die zwei Drähte, so dass sie jetzt wieder in Serie zur Quelle, wobei die oberen Enden der beiden Leitungen kurzgeschlossen, verbunden sind, wie in Abbildung 3 bgezeigt.

Nun schalten Sie die Stromversorgung und beachten Sie, dass der Strom durch die zwei Drähte in entgegengesetzte Richtungen fließen wird. Die beiden Drähte zu beobachten.

Abbildung 3: Schematische Darstellung von zwei parallelen Drähten mit Strom in der gleichen (ein) oder (b) gegenläufig Versuchsaufbauten.

pringen zu...

0:07

Overview

0:52

Principles of Magnetic Fields

3:37

Visualization of Magnetic Field Lines

5:28

Effect of Magnetic Fields – Lorentz Force

6:36

Data Analysis and Results

8:27

Applications

9:34

Summary

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