Das Magnetfeld um Draht und Spule
Auch ein stromdurchflossener Draht ist von einem Magnetfeld umgeben. Bei einer Spule ähnelt es dem Feld eines Stabmagneten.
Das lernst du heute
- Ich kann das Magnetfeld um einen geraden Leiter beschreiben.
- Ich kann das Feld einer Spule beschreiben.
- Ich kann nennen, wie man das Feld verstärkt.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Der Elektromagnet, Was ist ein Feld? Elektrisches und magnetisches Feld
Um einen geraden Draht, durch den Strom fließt, bilden sich kreisförmige Feldlinien. Eine Magnetnadel in der Nähe dreht sich dann. Kehrt man die Stromrichtung um, zeigt die Nadel in die Gegenrichtung. Das zeigt: Elektrischer Strom erzeugt ein Magnetfeld. Wickelt man den Draht zu einer Spule, addieren sich die Felder der Windungen. Im Inneren verlaufen die Feldlinien gerade, außen laufen sie wie beim Stabmagneten von einem Ende zum anderen. Die Spule hat dann einen Nord- und einen Südpol. Man verstärkt das Feld durch mehr Windungen, mehr Stromstärke und einen Eisenkern. Dieser Aufbau ist ein Elektromagnet. Im Unterricht arbeitet man nur mit Batterie oder Netzgerät kleiner Spannung, immer mit Lehrkraft. Die Steckdose ist tabu.
| Aufbau | Feldlinien |
|---|---|
| gerader Draht | Kreise um den Draht |
| Spule | innen gerade, außen wie Stabmagnet |
| Spule mit Eisenkern | Feld deutlich stärker |
Feld einer Spule
- Strom fließt durch den Draht.
- Um den Draht entsteht ein Magnetfeld.
- Viele Windungen: Die Felder addieren sich.
- Die Spule hat Nord- und Südpol.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Strom macht ein Magnetfeld.
Spule: wie ein Stabmagnet.
Eisenkern macht es stärker.
Ein Beispiel
Ein Kran mit Elektromagnet hebt Schrott, wenn der Strom an ist. Schaltet man aus, fällt er ab.
Schritt für Schritt
Du verstärkst das Feld.
- Wie viele Windungen hat die Spule?
- Wie stark ist der Strom?
- Gibt es einen Eisenkern?
- Was wird stärker?
Mit einem Bild erklärt
| Änderung | Feld |
|---|---|
| mehr Windungen | stärker |
| mehr Strom | stärker |
| Eisenkern | stärker |
Zur Grundlage zurück
- Der Elektromagnet – Du kennst den Elektromagneten.
- Was ist ein Feld? Elektrisches und magnetisches Feld – Du kennst Felder und Feldlinien.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an eine Magnetnadel in der Nähe.
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Lösung: Als Kreise um den Draht
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
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Lösung: Mit mehr Windungen
Tipp: Merke dir: Strom aus, Magnetfeld aus. Ein Elektromagnet ist nur mit Strom magnetisch.
Merksatz: Strom erzeugt ein Magnetfeld. Mehr Windungen, mehr Strom und ein Eisenkern verstärken es.
Typischer Fehler: Oft wird gedacht, ein Draht sei immer magnetisch. Nur wenn Strom fließt, entsteht das Feld.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
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Lösung: Stimmt nicht
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Lösung: Mit Batterie oder Netzgerät kleiner Spannung, mit Lehrkraft
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Lösung: Eine Spule mit Eisenkern, die bei Strom magnetisch ist
Frage 4 Eine Spule hat 200 Windungen. Du verdoppelst die Windungszahl. Wie viele hat sie dann?
Zeig mir den ersten Schritt
200 · 2.
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Lösung: 400
200 · 2 = 400.
Geschafft
Um stromdurchflossene Leiter gibt es kreisförmige Felder. Eine Spule hat ein Feld wie ein Stabmagnet und lässt sich verstärken.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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