71 Aufgaben zum Kapitel

1118

Was ist Induktion?

1166

Wie ist der magnetische Fluss definiert?

1167

Wie lautet das Induktionsgesetz?

2237

Welche Struktur der Energieformel tritt in der Physik immer wieder auf?

2390

Wie groß ist die magnetische Energie einer stromdurchflossenen Spule?

2391

Anwendungen des Elektromagnetismus (Induktion)

2392
🖩

Zwischen den Polen eines Elektromagneten befindet sich eine ebene Schleife, die 4 cm² umschließt und deren Ebene normal zu den Feldlinien steht. Das magnetische Feld, das anfangs 0,75 T betrage, werde innerhalb von 2 s gleichmäßig auf 0,05 T herunter geregelt. Wie groß ist die induzierte Spannung?

2393
🖩

Eine Spule hat 600 Windungen mit geschlossenem Eisenkern von 2,8 cm² Querschnitt und 22 cm Lange und einem `μ_"r"=1800`. Wie groß ist die Induktivitat?

2394
🖩

In einer Spule mit einer Induktivität von 1,04 H fließt ein Strom von 200 mA. Wie groß ist die in ihr gespeicherte magnetische Energie?

2395
🖩

Das Feld eines Hufeisenmagneten ist homogen innerhalb eines Querschnittes von 3 cm mal 3 cm und außerhalb null. Ein Leiter werde in 0,15 s quer durch dieses Feld gezogen, während dieser Zeit entsteht in ihm eine Induktionsspannung von 2 mV. Wie groß ist das magnetische Feld B?

3890

Es sind die Kapazität C eines Kondensators und die Induktivität L einer Spule zu vergleichen: Inwiefern stellen sie eine Beziehung zwischen einer Feldgröße und einer elektrischen Größe her?

5128
🖩

Eine quadratische Leiterschleife mit der Seitenlänge 15 mm wird mit 2 m/s durch ein Magnetfeld von 0,7 T gezogen. Wie groß ist Spannungsimpuls?

5129
🖩

Wir groß ist die Induktivität einer 15 mm langen Luftspule mit einem Querschnitt von 1 cm² und 7 Windungen?

6243
✅ *

Die magnetische Umfangsspannung `U_m` längs einer einen stromdurchflossenen Leiter umschließenden Kurve ist …

6303

Die Bewegung eines Leiters quer durch ein Magnetfeld bewirkt im Leiter eine ________.

6304
✅ *

Ein stabförmiger Leiter wird in einem homogenen Magnetfeld mit konstanter Geschwindigkeit normal zur Feldrichtung und zur Stabachse bewegt. Die dabei im Leiter induzierte Spannung …

6313

Die Bewegung eines Leiters der Länge `l` quer durch ein Magnetfeld erzeugt im Leiter eine Induktionsspannung. Sie kann, wenn die Geschwindigkeit `vecv_n` einen rechten Winkel mit den Feldlinien und der Längsausdehnung `vecl` des Leiters einschließt, durch die Formel `U_i=` _________ berechnet werden.

6314

Benennen Sie die im Induktionsgesetz `U_i=B*v_n*l` vorkommenden Größen!

6315
✅ *

Ein stabförmiger Leiter wird quer durch ein Magnetfeld bewegt. Welche der folgenden Aussagen treffen zu: Die induzierte Spannung `U_i` ändert sich, wenn …

6316
✅ *

Ist die Geschwindigkeit `vecv` eines Leiters im Magnetfeld nicht normal zu `vecB`, so kann `vecv` in zwei Komponenten zerlegt werden: `vecv_n _|_vecB` und `vecv_p |\ | vecB`. Aus der Formel für die Lorentzkraft auf die Leitungselektronen `F_"L"=e*v*B*sin(α)` folgt, das `v_p` …

6317
🖩

Welche maximale Spannung wird in jedem der `50" cm"` langen Ankerstäbe eines Generators induziert, wenn diese am Umfang einer Trommel von `30" cm"` Durchmesser sitzen und mit einer Drehzahl von `1000" U/min"` in einem Feld von `B=0,6" T"` umlaufen?

6318

Der durch eine Induktionsspannung hervorgerufene Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass sein Magnetfeld der Ursache der Induktion ________.

6319
✅ *

Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass er die Zustandsänderung, die ihn hervorruft, …

6320
✅ *

Bringt man eine rotierende Scheibe aus leitendem Material zwischen die Polschuhe eines Magneten, so wird dadurch die Rotation der Scheibe …

6321

In einem homogenen Magnetfeld (`vecB="konst."`) gilt für den magnetischen Fluss `Φ` durch eine ebene Fläche mit den Inhalt `A`: `Φ=`__________

6322
✅ *

Der magnetische Fluss ist eine …

6323

Bennene die in der Formel `Φ=B*A*cos(α)` vorkommenden Größen!

6324

Wie lautet die Einheit für den magnetischen Fluss?

6325

In welchen der folgenden Einheiten kann der magnetische Fluss angegeben werden:

`1" Wb m²"`
`1" Wb/m²"`
`1" Wb"`
`1" Wb s"`
`1" T m²"`
`1" T m"`
`1" T/m²"`

6326

In einen inhomogenen Magnetfeld befindet sich ein Flächenstück `ΔA`, das so klein ist, das auf `vecB` annähernd konstant ist. Ist nun `vec{ΔA}` ein Vektor, der normal auf das Flächenstück steht und dessen Betrag gleich dem Flächeninhalt ist, so gilt für den durch das Flächenstück gehenden magnetischen Fluss `Φ=`________

6328
✅ *

Der magnetische Fluss durch einen ebene Fläche ist am größten, wenn die Flächennormale zum magnetischen Feld `vecB` …

6329

Das magnetische Feld `B` ist magnetischer Fluss pro ________.

6330

In einer Spule, deren Querschnittsfläche von einem zeitlich veränderlichen magnetischen Fluss durchsetzt wird, wird eine Spannung `U_i` induziert für die gilt `U_i=` ________.

6331

Benennen Sie die im Induktionsgesetz `U_i=-N*{ΔΦ}/{Δt}` vorkommenden Größen:

6332
✅ *

Ein Stabmagnet wird aus einer Spule herausgezogen. Der Maximalwert der induzierten Spannung ist …

6333
🖩

Eine Spule von 300 Windungen bildet mit einem ballistischen Galvanometer einen geschlossene Stromkreis mit einen Gesamtwiderstand von `50" Ω"`. Wenn aus der Spule ein Stabmagnet gezogen wird, so zeigt das Galvanometer `I*Δt=200" μC"` an. Wie groß war die Änderung des magnetischen Flusses?

6334
✅ *

Je rascher eine bestimmte Änderung des magnetischen Flusses `ΔΦ` in einer Spule erfolgt, desto …

6335
✅ *

Bei einer Änderung des magnetischen Flusses `ΔΦ` in einer Spule ist die dabei induzierte Spannung `U_i` …

6336
✅ *

Selbstinduktion

Die in einer Spule erzeugten Selbstinduktionsspannung `U_L` ist direkt proportional …

6337
✅ *

Die an einer Spule angelegte Spannung wird verändert. Durch die damit verbundene Stromänderung entsteht eine Selbstinduktionsspannung. Diese ist zur ursprünglchen Spannungsänderung …

6338
✅ *

Wird eine Spule von einem veränderlichen Strom durchflossen, so ändert sich der magnetische Fluss im Spulenquerschnitt. In diesem Fall gilt das Induktionsgesetz `U_i=-N* …

6339

Wird eine Spule von einem veränderlichen Strom durchflossen, so ändert sich das magnetische Feld und somit der magnetische Fluss im Spulenquerschnitt. Für die Selbstinduktionsspannung gilt:

`U_L=-N*{ΔΦ}/{Δt}=` _________`*{ΔB}/{Δt}`= _________`*{ΔI}/{Δt}`

6346

Für die in einem Leiter durch Stromänderung induzierte Selbstinduktionsspannung gilt: `U_L=` ________

6348

Die in der Gleichung `U_L=-L*{ΔI}/{Δt}` vorkommende Größe `L` heißt ________ des Leiters.

6349

Aus der Gleichung `U_L=−L*{ΔI}/{Δt}` folgt: `[L]=` _________
Diese Einheit nennt man ________ (abgekürzt: ____ ).

6350
✅ *

Die Induktivität `L` ist für eine bestimmte Spule konstant, falls `ΔΦ prop ΔI`. Dies ist der Fall für eine Spule …

6351
🖩

Beim Ausschalten des Stromes sinkt in einer Spule mit `L=0,5" H"` die Stromstärke in `1" ms"` von `0,2" A"` auf Null ab. Wie groß ist die entstehende Selbstinduktionsspannung?

6352

Aus der Gleichung für die magnetische Erregung eines langen geraden, vom Strom `I` durchflossenen Leiters `H={I}/{2*π*r}` folgt für die Einheit `[H]=` ________.

6354
✅ *

Die Gleichwertigkeit der Einheit für die Induktivität `[L]= …

6355

Drücken Sie die Einheit des magnetischen Felds `B` durch SI-Basiseinheiten aus!

6356
✅ *

In welcher der folgenden Einheiten kann die elektrische Feldkonstante `ε_0` angegeben werden? …

6357
✅ *

In welcher der folgenden Einheiten kann die magnetische Feldkonstante `μ_0` angegeben werden? …

6359
✅ *

Der Ausdruck `B*H` hat die Einheit …

6361
✅ *

Entscheiden Sie durch Einheitenvergleich. Die Formel für die elektrische Energie `E` einer mit `Q` geladene Kugel vom Radius `r` lautet: …

6364
✅ *

Entscheiden Sie durch Einheitenvergleich. Die Induktivität `L` eines geraden Drahtes der Länge `l` lässt sich abschätzen durch: …

6365
✅ *

Entscheiden Sie durch Einheitenvergleich. Für die Lichtgeschwindigkeit `c` im Vakuum gilt: …

6366
✅ *

Welche der angegebenen Größen haben die Einheit „Sekunde“: …

6367
✅ *

Entscheiden Sie durch Einheitenvergleich, welche der gegebenen Ausdrücke eine Energie pro Volumen darstellt: …

6392

Bewegt man den stabförmigen Leiter auf zwei Leiterschienen quer durch das Magnetfeld, so wirkt auf seine Leitungselektronen eine ….

Zwischen den Leiterschienen entsteht dadurch eine ….

6393
✅ *

In welchem Fall wird bei der eingezeichneten Bewegungsrichtungeine Spannung zwischen den Leiterenden induziert?

6394
✅ *

Induktion

Eine rechteckige Leiterschleife wird wie in der Zeichnung dargestellt quer durch ein Magnetfeld bewegt. Dabei fließt in der Schleife ein Induktionsstrom, wenn …

6395
✅ *

Ein stabförmiger Leiter wird wie dargestellt in einem homogenen Magnetfeld `vecB` um die Achse `a` mit konstanter Winkelgeschwindigkeit bewegt. …

6396
🖩

Eine Leiterschleife wird in ein Magnetfeld hinein bzw. aus einem Magnetfeld heraus bewegt. Zeichnen Sie unter Beachtung der Lenz’schen Regel die Richtung des jeweiligen Induktionsstroms ein.

6398
✅ *

Welches der folgenden Diagramme beschreibt den zeitlichen Stromverlauf in einer Spule mit Widerstand ungleich Null beim Einschalten einer Gleichspannung?

6573

Was versteht man unter magnetischer Energie?

6900
🖩

In einer 2 mal 2 cm Leiterschleife ändert sich in 4 Sekunden das Magnetfeld von 0 auf 500 mT. Wie groß ist die induzierte Spannung?

7154
🖩

Wie groß ist der Polquerschnitt eines Elektromagneten, wenn das Magnetfeld 0,8 T und der magnetische Fluss 1,2 mWb beträgt?

7200
✅ *

Induktionsgesetz

Um eine Induktionsspannung hervorzurufen, ist eine Änderung …

7202
✅ *

Wird während des Induktionsvorganges der Induktionsstrom unterbrochen, so wird die verursachende Zustandsänderung …

7206
✅ *

Der Betrag der magnetischen Umfangsspannung `U_m` längs einer einen stromdurchflossenen Leiter umschließenden Kurve ist von der Form und Lage der Kurve …

7241
✅ *

Leiterschleife

Bewegt man eine Leiterschleife in einem Magnetfeld, so entsteht eine elektrische Spannung, solange sich das Magnetfeld innerhalb der Schleife ändert. Diesen Vorgang nennt man …

 

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38. Induktion

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