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Magnetfeld einer geraden langen Spule

Einleitung:
Mit diesem Experiment soll das Magnetfeld einer geraden langen Spule visualisiert werden.

Geräte und deren Funktion:
Die Eisenspähne dienen zur Beobachtung des homogenen Magnetfeldes.
Die Spannungsquelle (Akku) dient zur Erzeugung eines Stromes.
Eine gerade lange Spule, die aus vielen Leiterschleifen besteht, ist das Versuchsobjekt.

Versuchsaufbau:

Versuchsdurchführung:
Zunächst wird die Spule, die an einer durchsichtigen Platte befestigt ist, mit dem Akku an das rote Kabelende angeschlossen und das eine blaue Kabelende wird nur an die Platte angeschlossen (Der Stromkreis ist noch nicht geschlossen). Anschließend werden die Eisenspähne über die Spule verteilt. Das zweite blaue Kabelende wird nun ebenfalls mit dem Akku verbunden um somit einen Stromfluss zu erzeugen.

Versuchsbeobachtung:
Die Eisenspäne, die in Form von Pulver auf der Platte verteilt wurden, ordnen sich an den magnetischen Feldlinien entlang an ( Siehe Bilder (1) und (2)). Die Feldlinien befinden sich vor allem innerhalb der Spule und sind dort parallele Geraden. Außerhalb sind die Feldlinen wesentlich schwächer erkennbar und gekrümmt. Das Feld ist mit dem Feld eines Stabmagneten identisch.

Versuchserklärung:
Fließt ein Strom durch einen elektrischen Leiter, so ist er von einem Magnetfeld umgeben. Die Richtung der Feldlinien ergibt sich mit der Daumenregel der linken Hand. Das bedeutet im unteren Bild (2) zeigen die Feldlinien im Inneren der Spule von rechts nach links.
Die Eisenspäne werden in dem Feld selbst magnetisiert, so dass sie ihre Nachbarn anziehen. Dadurch entstehen lange Linien. Die Eisenspäne zeigen also die Feldlinien an.
Im inneren der Spule ist das Magnetfeld homogen und außen ist es mit dem Feld eines Stabmagneten identisch.

Erstellt von Ilkay S. mit Ergänzungen von Herrn Ecker.