Aufgaben zu Magnetfeld und elektromagnetische Induktion

36 Aufgaben zu Magnetfeld und elektromagnetische Induktion aus dem Abitur Hessen Physik (2021-2022). Mit ausführlicher Lösung und automatischer Korrektur.

Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 1 · GK 2022

1.1 Skizzieren Sie das Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule. 1.2 Stellen Sie B in Abhängigkeit von I grafisch dar, begründen Sie den proportionalen Zusammenhang und bestimmen Sie die experimentelle Steigung, den theoretischen Wert sowie die prozentuale Abweichung.

Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 2 · GK 2022

Aufgabe zu Induktionserscheinungen an einer Leiterschaukel im Magnetfeld eines Hufeisenmagneten: Einzeichnen von Feldlinien und Polung am Messgerät, qualitative Erklärung über Lorentzkraft und Schwingungsphasen, Berechnung der maximalen Induktionsspannung bei gegebenen Parametern sowie Erklärung des Vorzeichenwechsels…

Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 3 · GK 2022

Aufgabe 3 (Vorschlag B1): Bewegung einer rechteckigen Leiterschleife (a = 2 cm, b = 4 cm) mit v = 0,16 m/s durch ein homogenes Magnetfeld (B = 0,2 T, L = 8 cm, S = 4 cm). 3.1: Berechnung der induzierten Spannung beim Eintritt. 3.2: Zeit-Spannung-Diagramm für das vollständige Durchlaufen und Erläuterung der Entstehung.…

Aufgabe Vorschlag B1 - Aufgabe 4 · GK 2022

Untersuchung des freien Falls eines Stabmagneten durch drei identische Spulen (Material 5 und 6). Erklärung der Entstehung der Spannungsmaxima und -minima, Begründung der theoretisch gleichmäßigen Zunahme der Beträge beim freien Fall sowie Prüfung anhand der Messdaten, ob diese gleichmäßige Zunahme tatsächlich…

Aufgabe Vorschlag A1 - Aufgabe 1 · LK 2022

1.1 Skizzieren Sie den Verlauf der magnetischen Feldlinien des linken stromdurchflossenen Leiters in Material 1. Untersuchen Sie, ob sich die stromdurchflossenen Leiter gegenseitig anziehen oder abstoßen. 1.2 Bestätigen Sie durch eine Rechnung, die die Einheiten einbezieht, dass die in Material 1 angegebene Kraft…

Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 2 · LK 2022

Aufgabe 2: Wechselstrommessung mit einer Spule (Material 5: r_Spule = 0,5 cm, N = 50 Windungen). 2.1 Erklären, wie Spannung an den Spulenenden bei Wechselstrom im Leiter entsteht (4 BE). 2.2 Herleiten der Formel für die induzierte Spannung U_ind(t) bei I_L(t) = I_max * sin(2*pi*f*t) mit f = 50 Hz, I_max = 10 A (6 BE)…

Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 3 · LK 2022

Vergleich zweier Gurterkennungssysteme mit Hall-Sonde bzw. Induktionsspule anhand zweier Kriterien (Unterscheidung zwischen Öffnen und Schließen; Erkennung des aktuellen Zustands zu jedem Zeitpunkt).

Aufgabe Vorschlag B1 · GK 2021

Aufgaben 3 und 4: Kräfte auf einen stromdurchflossenen Leiterrahmen im Magnetfeld, Bestimmung der magnetischen Flussdichte B aus Messwerten, Induktionsvorgänge und Abbremsung einer fallenden Leiterschleife.

Aufgabe Vorschlag A1 - Aufgabe 2 · LK 2021

Aufgabe 2: Tauchspulenmikrofon. 2.1 Erklärung des Funktionsprinzips (Schallwellen zu elektrischen Signalen). 2.2 Berechnung der Induktionsspannung bei linearer Flussdichteänderung um 500 µT in 2 ms. 2.3 Herleitung der Gleichung für die zeitabhängige Induktionsspannung aus dem Induktionsgesetz für B(t) und Berechnung…

Aufgabe Vorschlag A2 - Aufgabe 4 · LK 2021

Aufgabe 4 behandelt die Induktion in einer rotierenden Leiterschleife und das Funktionsprinzip eines induktiven Drehzahlsensors: 4.1 Erklärung der Lorentzkraft auf Elektronen in den Abschnitten A, B und C; 4.2 Berechnung der maximalen Induktionsspannung U_ind,max bei gegebenen Parametern; 4.3 Erklärung des induktiven…

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