Klasse 10: Erzeugung von Induktionsspannungen/Experiment 2: Induktionsspannung in der Spule

1. Fragestellung

Von welchen Größen ist die Induktionsspannung abhängig?

Benötigte Materialien

Für das Experiment benötigst du folgende Materialien:

·      Steckplatte

·      Multimeter mit zwei Kabeln

·      Box 1: 2 Ecken, 2 Endstücke zum Anschluss des Voltmeters

·      Box 3: Leitung Spule (Bauteil auf dem Foto in der Mitte direkt unter dem Multimeter, in das eine Spule gesteckt werden kann)

·      Blauer Koffer: Spulen mit 500 und 1000 Windungen, Stabmagnet, Eisenstab

2. Vermutung:

Notiert hier eure Vermutungen, von welchen Größen die induzierte Spannung abhängig sein könnte.

3. Aufbau:

Beschreibt den grundlegenden Versuchsaufbau eures Experiments, z.B. auch mit Hilfe einer aussagekräftigen Skizze. Wenn ihr den Aufbau in verschiedenen Teilversuchen verändert, beschreibt auch stichpunktartig die Veränderungen, die ihr vornehmen wollt und kennzeichnet diese z.B. mit a), b), c)…, um später darauf Bezug nehmen zu können.

Hilfestellung: Aufbau

a) Spule mit 500 Windungen

b) Spule mit 1000 Windungen

c) jeweils Magnet um Eisenstab erweitert oder zweiten Magneten hinzugenommen

4. Beschreibung der Durchführung:

Beschreibt die Durchführung eures Experiments knapp und übersichtlich.

Hilfestellung: Durchführung

Der Magnet wird für jeden Aufbau in die Spule bewegt und wieder herausgezogen. Dabei wird jeweils die Induktionsspannung gemessen. Die Geschwindigkeit der Bewegung wird variiert.

5. Messergebnisse

Beschreibt übersichtlich eure Beobachtungen.

Hilfestellung: Messergebnisse

z.B.:

a) Spule mit 500 Windungen:

langsames Herausziehen des Magneten: gemessene Induktionsspannung: ...

schnelles Herausziehen des Magneten: gemessene Induktionsspannung: ...

Wenn der Magnet in die Spule eingeführt wird, ist das Vorzeichen der Spannung ..., wenn der Magnet aus der Spule herausgezogen wird, ist das Vorzeichen der Spannung ...

b) Spule mit 1000 Windungen: ...

c) Erweiterung des Magneten um Eisenstab: ...

6. Auswertung

Formuliert auf der Grundlage eurer Versuchsergebnisse Je-desto-Aussagen über die Abhängigkeit der Induktionsspannung von verschiedenen Größen.

Hilfestellung: Auswertung

z.B.:

Je schneller der Magnet in die Spule eingeführt/herausbewegt wird, desto ... ist die Induktionsspannung.

Je größer die Windungszahl der Spule ist, desto ...

weitere Beobachtungen: Einfluss der Bewegungsrichtung auf die Spannung; Einfluss des Eisenstabs

Ausblick zu Experiment 3

Bisher wurde das Magnetfeld immer durch einen Stabmagneten erzeugt. Da wir nur einen Stabmagneten hatten, konnten wir die Stärke des Magnetfeldes nicht so gut beeinflussen (nur durch Erweiterung mit einem Eisenkern). Um nun auch die Stärke des Magnetfeldes beliebig ändern zu können, wird das Magnetfeld im folgenden Experiment 3 durch eine Elektromagneten erzeugt.