Fragenbank: Magnetismus: Feldlinien

Die magnetischen Feldlinien sind grafische Darstellungen der Verteilung eines Magnetfeldes um einen Magneten oder eine andere elektrische Ladung. Was passiert, wenn das Feld nicht uniform ist?

Eine 10 cm lange Magnetstange wird an einem Punkt auf einem Tisch gestützt und ist so ausgerichtet, dass ihre Achse senkrecht zur Tischfläche steht. Ein kleiner 2 cm langer Magnet wird auf den Tisch gelegt, 5 cm von der Stange entfernt, so dass auch seine Achse senkrecht zur Tischfläche steht und seine Nordspitze in Richtung Süden der Stange zeigt. 1. Berechnen Sie die Größe der magnetischen Kraft zwischen der Stange und dem Magneten, wobei die Permeabilität des Vakuums 4π x 10^-7 T m/A beträgt. 2. Beschreiben Sie qualitativ die Form der magnetischen Feldlinien um die Stange und den Magneten und erklären Sie, wie sich diese Feldlinien im Raum zwischen der Stange und dem Magneten in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen ihnen verhalten. Verwenden Sie die Konzepte des magnetischen Dipols und der magnetischen Feldlinien zur Untermauerung Ihrer Antwort.

Wenn zwei oder mehr Quellen von elektrischem Strom sich in der Nähe befinden, kreuzen sich ihre jeweiligen Kraftlinien und addieren sich, wodurch Folgendes entsteht:

Stellen Sie sich ein Experiment vor, bei dem wir ein Blatt Papier auf einen Stabmagneten legen und dann Eisenfeilen auf das Papier streuen. Wir beobachten dann das Muster, das durch die Eisenfeilen entsteht und die Anwesenheit der magnetischen Feldlinien um den Stabmagneten zeigt. Unter Berücksichtigung dieses Experiments und Ihres Wissens über magnetische Feldlinien: a) erklären Sie, was magnetische Feldlinien sind und wie sie grafisch dargestellt werden können; b) beschreiben Sie die Richtung und Dichte der magnetischen Feldlinien um einen Stabmagneten; und c) basierend auf dem Muster, das in den Eisenfeilen beobachtet wird, präsentieren Sie eine Faustregel zur Bestimmung der Richtung der magnetischen Feldlinien in Bezug auf die Pole eines Stabmagneten.