Magnetfeld einer Spule

Wickelt man den Leiter zu einer Spule, so entsteht ein Magnetfeld ähnlich wie bei einem Stabmagneten. Eine solche Spule besitzt dann auch einen Nord- und Südpol, der von der Stromrichtung bestimmt wird. 


Fotos: Rittershofer in Physik XTM

Zweidimensionale Darstellung

Manchmal ist es einfacher die Dinge nicht räumlich sondern nur  zweidimensional zu zeichnen. Hier verwendet man folgende Symbole:

Das Magnetfeld zeigt in den Bildschirm (Zeichenebene) hinein.

Sieht man einem Pfeil nach, sieht man die Pfeilfedern von hinten (siehe Bild links)

Das Magnetfeld zeigt aus dem Bildschirm (Zeichenebene) heraus auf dich zu.

Fliegt ein Pfeil auf dich zu so siehst du nur die Pfeilspitze (= Punkt)

Eingezeichnet ist der tatsächliche Elektronenfluss (tatsächliche Stromrichtung) und nicht die technische Stromrichtung!

Feld einer einzelnen Windung (Leiterschleife)

Die Richtung des Magnetfeldes bestimmt man wieder mit der "Linken-Hand-Regel 1"

Feld einer Spule

Foto: Leifiphysik

Das Magnetfeld ist umso größer,
  • je größer die elektrische Stromstärke und 
  • je höher die Wicklungszahl 

der Spule ist.

In der Praxis nimmt man daher einen wesentlichen dünneren Draht als bei obigen Bildern und stellt Spulen mit vielen Windungen her

Eine weitere Verstärkung erreicht man durch einem Eisenkern in der Spule.

Durch einen Eisenkern in der Spule kann das Magnetfeld auf das über 1000-fache verstärkt werden.

Der Eisenkern gehört nicht zum Stromkreis. Eine solche Spule mit Eisenkern wird als "Elektromagnet" bezeichnet.

Aufgaben:

Aufgabe 1:

Ist das rechte Ende der stromdurchflossenen Spule ein Nord oder ein Südpol?

Bildquelle: Leifiphysik


(Bei Verwendung der technischen Stromrichtung, muss man die rechte Hand verwenden.)

Aufgabe 2:

Wovon ist die magnetische Kraft eines Elektromagneten abhängig?

Aufgabe 3:

Warum wird die magnetische Kraft einer stromdurchflossenen Spule um vieles größer, wenn sich im Inneren ein Weicheisenstück befindet? 

Aufgabe 4:(Idee Leifiphysik)

Auf Schrottplätzen verwendet man zum Heben von Eisen keine Permanentmagnete sondern Elektromagnete? Warum?

Aufgabe 5:

  Fließt ein Strom durch den Draht, wird das Eisen zu einem Magneten.

Gilt auch die Umkehrung? Ist das Eisen magnetisch, fließt ein Strom durch den Draht

Links

http://www.zum.de/dwu/pem101vs.htm
http://www.zum.de/dwu/pem002vs.htm

http://www.lmtm.de/PhysiXTM/elehre/texte/magnetwirkung.html

E-Mail: BRG Ried i. I - Physikauswahl Aktualisiert am 07.08.2003