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Magnetische Feldlinien, Magnetfeldstärke und Lorentzkraft verstehen

Magnetische Felder entstehen durch Ströme und magnetische Dipole. Sie üben auf bewegte Ladungen und stromdurchflossene Leiter Kräfte aus, deren Richtung mit der Rechte-Hand-Regel bestimmt werden kann.

Auf dieser Seite übst du Feldlinien, magnetische Flussdichte, gerade Leiter, Spulen, Lorentzkraft, Leiterkräfte, Kreisbahnen, Hall-Effekt und Elektromagnete.

So löst du Magnetfeldaufgaben

  1. Bestimme Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Feldrichtung und Winkel.
  2. Wähle die passende Beziehung, etwa B = μ0I/(2πr), F = qvB sin(α) oder F = BIL sin(α).
  3. Bestimme die Richtung mit Rechte-Hand-Regel und prüfe das Ladungsvorzeichen.
  4. Kontrolliere Einheit, Größenordnung und physikalische Deutung.

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10. Test

Magnetische Feldlinien, Magnetfeldstärke und Lorentzkraft online üben

Test 10 zu magnetischen Feldern und Lorentzkraft mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Feldrichtung, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel und Einheiten.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Eine Ladung q = 2,0 μC bewegt sich mit v = 3,0·10^5 m/s senkrecht in B = 0,40 T. Wie groß ist die Kraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 0,24 N..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Mit F = |q|vB ergibt sich 2,0·10^-6 C · 3,0·10^5 m/s · 0,40 T = 0,24 N.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,24 N.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Mit F = |q|vB ergibt sich 2,0·10^-6 C · 3,0·10^5 m/s · 0,40 T = 0,24 N.

2. FrageMultiple Choice

Wie groß ist das Feld eines langen Leiters mit I = 4 A im Abstand r = 0,10 m ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 8,0·10^-6 T..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Mit B = μ0I/(2πr) und μ0 = 4π·10^-7 Tm/A folgt B ≈ 8,0·10^-6 T.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 8,0·10^-6 T.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Mit B = μ0I/(2πr) und μ0 = 4π·10^-7 Tm/A folgt B ≈ 8,0·10^-6 T.

3. FrageMultiple Choice

Eine lange Spule besitzt n = 1000 Windungen pro Meter und I = 2 A. Wie groß ist B ohne Kern ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 2,5·10^-3 T..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Mit B = μ0nI folgt B ≈ 4π·10^-7 · 1000 · 2 ≈ 2,5·10^-3 T.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 2,5·10^-3 T.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Mit B = μ0nI folgt B ≈ 4π·10^-7 · 1000 · 2 ≈ 2,5·10^-3 T.

4. FrageMultiple Choice

Wie bestimmt man die Kraftrichtung einer positiven Ladung im Magnetfeld systematisch?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Geschwindigkeitsrichtung, Feldrichtung und Rechte-Hand-Regel beziehungsweise Vektorprodukt verwenden..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Für negative Ladungen muss die erhaltene Richtung anschließend umgekehrt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Geschwindigkeitsrichtung, Feldrichtung und Rechte-Hand-Regel beziehungsweise Vektorprodukt verwenden.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Für negative Ladungen muss die erhaltene Richtung anschließend umgekehrt werden.

5. FrageMultiple Choice

Welche Kernaussage verbindet Magnetfeld, Lorentzkraft und Elektromagnet?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Elektrische Ströme erzeugen Magnetfelder, und Magnetfelder üben auf bewegte Ladungen oder Ströme Kräfte aus..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Diese Zusammenhänge bilden die Grundlage für Motoren, Sensoren, Beschleuniger und Elektromagnete.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Elektrische Ströme erzeugen Magnetfelder, und Magnetfelder üben auf bewegte Ladungen oder Ströme Kräfte aus.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Diese Zusammenhänge bilden die Grundlage für Motoren, Sensoren, Beschleuniger und Elektromagnete.

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Magnetfelder und Lorentzkraft FAQ

Wie verlaufen magnetische Feldlinien?

Außerhalb eines Stabmagneten verlaufen sie idealisiert vom Nordpol zum Südpol; ihre Dichte zeigt qualitativ die Feldstärke.

Wann wirkt die Lorentzkraft maximal?

Bei einer bewegten Ladung ist sie maximal, wenn die Geschwindigkeit senkrecht zum Magnetfeld steht.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine verständliche Erklärung und drei Lösungsschritte.