12 Die magnetische Wirkung elektrischer Ströme 5 Das Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters Im Jahre 1820 machte Christian Ørsted1 eine Entdeckung, die einen Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität erkennen ließ. Diesen historischen Versuch kannst du nachmachen: Versuch: Spanne einen Kupferdraht so ein, dass er waagrecht in der NordSüd-Richtung verläuft. Stelle unter den Kupferdraht eine Magnetnadel, z. B. einen Kompass (Abb. 5.1). Sie steht parallel zum Draht. Schließe die Drahtenden an eine Gleichspannungsquelle und reguliere die Stromstärke auf etwa 1 A. Was beobachtest du? Die Ablenkung der Magnetnadel ist umso stärker, je größer die Stromstärke ist. Wie erfolgt die Ablenkung, wenn du umpolst? Versuche anhand der Abb. 5.2 herauszufinden, wie man die Ablenkung des Nordpols der Magnetnadel vorhersagen kann, wenn sich die Magnetnadel unter dem Leiter befindet. Da sich eine Magnetnadel in die Richtung der magnetischen Feldlinien stellt, kannst du aus dem Versuch schließen: Jeder elektrische Strom erzeugt ein Magnetfeld. Versuch: Führe einen Draht senkrecht durch eine durchbohrte Glas- oder Kartonplatte und bestreue diese mit Eisenspänen. Beim Einschalten des Stroms ordnen sich die Eisenspäne in konzentrischen Kreisen um den Draht (Abb. 5.3). Die Stromstärke sollte mindestens 6 A betragen. Du kannst auch mehrere kleine Magnetnadeln in einem Kreis um den Leiter aufstellen und ihr Verhalten nach dem Einschalten des Stroms beobachten. Auch hier zeigen die Eisenspäne und die Magnetnadeln den Verlauf und die Richtung der magnetischen Feldlinien an. Die magnetischen Feldlinien eines geraden stromdurchflossenen Leiters haben die Form von konzentrischen Kreisen. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 5.1 Wie musst du nach Abb. 5.2 die rechte Hand halten, damit der Daumen die Ablenkung des Nordpols der Magnetnadel anzeigt, wenn sich der Leiter unter der Magnetnadel befindet? 5.2 Du kennst die Ablenkung des Nordpols einer Magnetnadel in der Nähe eines stromdurchflossenen Leiters. Wie kannst du die technische Stromrichtung feststellen? 1 Hans Christian Ørsted (1777–1851), dänischer Physiker und Chemiker Was haben Magnetismus und Elektrizität miteinander zu tun? 5.1 Der elektrische Strom bewirkt ein Magnetfeld. 5.2 Rechte-Hand-Regel S N technische Stromrichtung Der Nordpol zeigt in die Richtung des Daumens. Die Fingerspitzen zeigen in die Stromrichtung. 5.3 Feldliniendarstellung eines Magnetfeldes um einen stromdurchflossenen Leiter technische Stromrichtung A - Auf mindestens 6 A einstellen! 15 V/6 A - Eisenspäne zeigen den Verlauf, Magnetnadeln die Richtung der magnetischen Feldlinien an. Ein elektrischer Strom bewirkt ein Magnetfeld. Um einen stromdurchflossenen Leiter verlaufen die magnetischen Feldlinien in konzentrischen Kreisen um den Leiter. Nur zu Prüfzw cken – Eigentum d s Verla s öbv
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