Kiste 12 Luftspulenmagnetversuch
Elektromagnetismus
Basiswissen
Ein Freihand-Versuch mit einem einfachen Elektromagneten: es wird gezeigt, dass sich ein fließender Gleichstrom mit einem Magnetfeld umgibt.
Kurzanleitung
Durch die Luftspule wird ein Strom (maximal 3 Ampere) geschickt. Die Luftspule wirkt als Ganzes wie ein Stabmagnet. Mit einer frei an einem Faden hängenden Kompassnadel kann man dann die Magnetfeldlinien nachfahren.
Worum geht es?
Immer (immer), wenn irgendwo Stromteilchen fließen, dann gibt es irgendwo um sie herum ein Magnetfeld. Magnetfelder kann man zum Beispiel gut mit einem Kompaß aufspüren. Darum geht es in dem Versuch hier: wir lassen Stromteilchen durch einen aufgewickelten Draht fließen. Drumherum macht sich dann ein Magnetfeld bemerkbar.
Was braucht man dazu?
- Material:
0. Schritt
- Sicherheit:
- Wo Strom im Spiel ist, kann es gefährlich werden.
- Man könnte einen Stromschlag kriegen.
- Irgendetwas könnte Feuer fangen.
- Siehe, wo man den Stecker für das Labornetzteil ziehen kann.
- Wenn etwas passiert, dann ziehe sofort diesen Stecker.
- Finde heraus, wo der Feuerlöscher steht.
- Frage, wie der Feuerlöscher funktioniert.
- Finde heraus, wo eine Löschdecke hängt.
- Frage, wie sie funktioniert.
- Mache jetzt nur weiter, ...
- wenn noch jemand mit im Raum ist.
1. Schritt
- Versuchsblatt anlegen:
- Nimm ein DIN-A4-Blatt hochkant.
- Lasse links einen Rand von gut 5 Zentimetern.
- Schreibe als Überschrift auf das Blatt "Kiste 12 Luftspulenmagnetversuch".
- Schreibe ganz unten auf das Blatt klein deinen Namen und das Datum von heute.
- Drehe das Blatt jetzt querkant.
- Skizziere das Labornetzteil als leeres Rechteck irgendwo links oben auf dem Blatt.
- Es ist gut, wenn es zwischen 4 und 8 Zentimeter groß gezeichnet ist.
- Beschrifte diese Skizze mit kleiner Schrift: "Labornetzteil".
2. Schritt
Labornetzteil vorbereiten
- Das Labornetzteil sollte noch nicht mit der Steckdose verbunden sein.
- Ganz links unten am Netzteil ist ein Kippschalter.
- Stelle den Schalter auf "off" (englisch für "aus").
- Jetzt drehe alle vier Drehknöpfe bis ganz links.
- Bis ganz links meint: gegen den Uhrzeigersinn.
- Soweit, bis es nicht mehr weiter geht.
- Verbinde jetzt alles mit der Steckdose.
3. Schritt
- Luftspule anschließen WH54 Luftspule ↗
- Nimm die rötliche Drahtspule aus der Versuchskiste.
- Aus ihr ragen zwei losen Enden heraus.
- Mit diesen schließen wir sie gleich an den Stromkreis an.
- In der Versuchkiste ist auch ein rotes und ein schwarzes Kabel.
- Stecke diese Kabel den Farben entsprechend in das Labornetzteil.
- Schließe die Krokodilsklemmen an die zwei losen Drahtenden der Luftspule an.
4. Schritt
- Strom fließen lassen:
- Stelle jetzt den Kippschalter am Labornetzteil auf "on".
- Drehe jetzt den Drehknopf ganz unten rechts ganz auf.
- Ganz auf meint, soweit im Uhrzeigersinn wie es geht.
- Damit erlaubst du dem Gerät, so viele Stromteilchen ...
- fließen zu lassen, wie es kann.
- Gleich drehen wir ganz oben rechts an dem Knopf.
- Damit drehst du sozusagen die "Strompumpe" auf.
- Drehe den Knopf soweit nach rechts wie es geht.
- Nach rechts meint dasselbe wie im Uhrzeigersinn.
- Jetzt fließt viel starker Strom durch den Draht.
- Lege die Spule jetzt irgendwie auf den Tisch.
5. Schritt
- Magnetfeld aufspüren:
- In der Stromkiste liegt ein Pendelmagnet ↗
- Nimm ihn am Faden und führe ihn in die Nähe der Spule.
- Du solltest sehen, wie die Spule an manchen Stellen an ihm zieht.
- Spiele etwas damit herum und beobachte, was passiert.
- Zum Beispiel: Halte den Faden dicht an die Spule ...
- und mache das Labornetzteil dann an und aus.
6. Schritt
- Versuchsskizze weiterzeichnen:
- Nimm das Blatt und zeichne jetzt die Spule, die Drähte und den Magneten ein.
- Beschrifte alles mit den passenden Worten.
7. Schritt
- Versuche:
- Probiere und halte in einem Satz auf dem Versuchsblatt fest:
- Wie nah muss der Magnet an der Spule sein, dass man eine Wirkung sieht?
- Wohin zeigt der Magnet, wenn man weit weg von der Spule ist?
- Wo ist der Spulenmagnet stärker: in der Spule oder außerhalb?
- Schreibe das alles in kurzen Worten auf das Blatt.
