Simulation zur elektromagnetischen Kraftwirkung

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   Inhalt der Simulation
 

Warum es eine Kraftwirkung auf eine stromdurchflossene Spule im Magnetfeld gibt, kann auf zwei Arten erklärt werden: mit Hilfe der Polregel und mit Hilfe der Lorentzkraft. Diese ergeben bei der gleichen Spule zwar verschiedene Kraftrichtungen, aber gleiche Drehmomente.

Dies kann alles mit der hier downloadbaren Geogebra-Simulation gezeigt werden. Geogebra ist frei downloadbar unter http://www.geogebra.org.

In der Simulation lässt sich ein Probemagnet oder eine Leiterschleife ins Magnetfeld bringen, es können die Kräfte als Vektoren angezeigt werden und die jeweils wirkenden Drehmomente als Graph dargestellt werden.
Die einzelnen Checkboxes aktivieren das jeweils Genannte. Die Spur im Koordinatensystem erhält man durch Drehen am Drehpunkt. Dieser befindet sich an dem dem freien Punkt neben dem Probemagneten bzw. an dem Punkt, der den Strom der Spule aus der Bildebene andeutet.
Beim Abschalten des Koordinatensystems die Tastenkombination bitte Strg-F drücken, um die Reste der Spur zu löschen.

 

   Screenshots aus der Simulation
 
Erklärung der Kräfte mit Hilfe der Polregel
und sich ergebendes Drehmoment
Erklärung der Kräfte mit Hilfe der Lorentzkraft
und sich ergebendes Drehmoment
 
   Verwendung
 
Die Verwendung und Interpretation dieser Simulation wird in dem folgenden Buch, für das sie erstellt wurde, genauer dargelegt:
 
KANDSPERGER, R.; WILHELM, T.
Elektromotore im Unterricht
Praxis Schriftenreihe Physik, Aulis-Verlag, 2011, 116 Seiten
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   Download der Simulation
 
Download der Datei, 5 kB
 
  
 

| Prof. Dr. Thomas Wilhelm, Institut für Didaktik der Physik, Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, 60438 Frankfurt am Main |
| vorher: Didaktik der Physik, Universität Augsburg |
| ehemals: Lehrstuhl für Physik und ihre Didaktik, Universität Würzburg |