Magnetisches Feld - Spule

Magnetfeld von Strömen und Spulen

• Um jeden stromdurchflossenen Leiter entsteht ein ringförmiges Magnetfeld; die Richtung liefert die Rechte-Hand-Regel (Daumen = Stromrichtung, Finger = Feldlinien).
• Eine Spule bündelt die Felder ihrer Windungen: Innen entsteht ein nahezu homogenes Feld, außen gleicht es dem eines Stabmagneten.
• Die Stärke wächst mit Stromstärke und Windungszahl; ein Eisenkern verstärkt das Feld um ein Vielfaches – so entsteht der Elektromagnet.
• Vorteile gegenüber Dauermagneten: schaltbar, regelbar, umpolbar – genutzt in Schrotthebemagnet, Relais, Klingel, Lautsprecher und Magnetschwebebahn.

1. Nenne drei Möglichkeiten, das Magnetfeld einer Spule zu verstärken.
   Lösung

   Stromstärke erhöhen, Windungszahl erhöhen, Eisenkern einführen.
2. Warum fällt beim Elektromagneten der Schrott herunter, wenn man den Strom abschaltet?
   Lösung

   Ohne Strom kein Magnetfeld – die magnetische Haltekraft verschwindet (das Eisen behält nur eine geringe Restmagnetisierung).
3. Beschreibe, wie eine elektrische Klingel funktioniert.
   Lösung

   Elektromagnet zieht den Klöppel an → Kontakt öffnet sich → Feld bricht zusammen → Feder zieht zurück → Kontakt schließt – der Vorgang wiederholt sich schnell, der Klöppel schlägt auf die Glocke.

1. Recherchiere, wie stark die Elektromagnete im Kernspintomographen (MRT) sind und warum man dort keine metallischen Gegenstände mitnehmen darf.