Experimentelle Bestimmung der Magnetischen Flussdichte

einer langen Spule

Präsentation von Martin Pilarski und Felix Golly - 15.01.08 -

Versuchsaufbau

• lange Luftspule:N = 1330I = 2,3 AL = 1 m

• CASSY mit Kraftsensor

• LeiterbügelL1 = 1 cm | L2 = 2 cm | L3 = 4 cm

Die UVW-Regel...

I

BF

(oder Drei-Finger-Regel)

...besteht aus...Ursache – Vermittlung – Wirkung

Die Magnetfeldrichtung einer Spule

• Rechte-Faust-Regel:-vier Finger zeigen in die Wicklungsrichung der Spule-der Daumen in die des resultierende Magnetfelds

Die Leiterschleife im homogenen Magnetfeld

•

• F1 und F2 heben sich auf, es wirkt nur F3

B

l

33 100,02333x100,03867xf =

33 100,02000x100,08233xf +=

33 100,03333x100,16767xf =

Messreihen 3er Leiterbügellängen in

Abhängigkeit verschiedener Stromstärken

33 100,02333x100,03867xf =

Physikalische Betrachtung

IA

mN0,03867IF =

const.I

F=IF ~

•Der Nullpunktsfehler ist vernachlässigbar klein

Aus der Ursprungsgeraden folgt:

Und damit:

65 4x104,29529xf =

63 4x104,29529xf =

LAm

N0,0042952

I

F=

Bconst.LI

F==

FI~L

Physikalische Betrachtung

Der Nullpunktsfehler ist vernachlässigbar klein

Aus der Ursprungsgeraden folgt:

B ist die „magnetische Flussdichte“ und stellt eine charakteristische Größe für das Magnetfeld dar.

1TmA

N1B ==

Die Einheit für die „magnetische Flussdichte“ lautet Tesla:

Vergleich Theorie und Experiment

Am

mN0,004295

LI

FB ==

Also folgt für

das Experiment :

Aus der Formelsammlung erhält man, dass für das Innere einer langen stromdurchflossenen Spule gilt: L

INB r0

μμ=

mit:

N = 1330

I = 2,3 A

L = 1 m

Am

Vs104 7

0π=μBtheo≈0,003844

NAm

Am

Vs1Luftr μ

11,73:sExperiment desFehler relativer +Δ