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• Das geflochtene Kupferband der Leiterschaukel sollte
glatt nach unten hängen und den Kupferdraht par-
allel zum Querträger halten. Ggf. kann das Kupfer-
band zwischen zwei Fingern vorsichtig glatt gezogen
werden. Im Bereich der Lötstellen sollte das Kupfer-
band nicht gebogen werden (Bruchgefahr).
• Der Glas- und der Aluminiumstab hängen an jeweils
einem dünnen Faden, der möglicherweise etwas
verdrillt ist. Vor einem Versuch sollten die Stäbe
solange einzeln am Stativ hängen, bis sie sich nicht
mehr verdrehen.
• Wartung: Das elektromagnetische Versuchsgerät ist
prinzipiell wartungsfrei. Zur Reinigung kann es
feucht (Wasser mit Spülmittel) abgewischt werden.
Lösungsmittel wie Aceton, Waschbenzin oder Etha-
nol (Spiritus) können, außer im Bereich der Auf-
kleber, verwendet werden.
• Sollten sich die Schnüre des Glas- oder Aluminiums-
tabes verknotet oder verheddert haben, kann als
Ersatz dünne Nähseide verwendet werden. Die Näh-
seide wird zunächst ca. 3-mal um den jeweiligen
Stab gelegt und verknotet. Dann wird der Stab auf-
gehängt und horizontal ausbalanciert, indem die
Nähseide auf dem Stab verschoben wird. Zum
Schluss kann die Nähseide mit Sekundenkleber auf
dem Stab fixiert werden (Sicherheitshinweise des
Kleber-Herstellers beachten).
4. Versuchsdurchführung und Auswertung
4.1 Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld
4.1.1 Versuchsaufbau
•
Die beiden möglichen Versuchsaufbauten sind in
Fig. 2 zu sehen.
1
2
3
5
Fig. 2: Versuchsaufbau „Stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld".
1
2
Rändelschraube,
Querträger,
1) ggf. den horizontalen Abstand Kupferdraht - Rändelschraube (5) mit einem unmagnetischen Lineal messen
4
3
4
5
Leiterschaukel,
Polschuh,
• Der Versuchsaufbau gemäß Fig. 2 (rechts) dient zum
Nachweis, dass die Lorentzkraft weder in Richtung
des Magnetfeldes noch in Stromrichtung wirkt. Im
ersten Fall würde die Leiterschaukel nach rechts
oder links schwingen, im zweiten Fall müsste sie in
die Zeichenebene hinein oder aus ihr heraus
schwingen.
• Mit dem Versuchsaufbau gemäß Fig. 2 (links) kann
die Lorentzkraft qualitativ und quantitativ nachge-
wiesen werden. Zum qualitativen Nachweis wird die
Leiterschaukel senkrecht über den Polen des Mag-
neten aufgehängt. Wird jetzt der Strom eingeschal-
tet, ist eine Auslenkung zu beobachten, die mit stei-
gender Stromstärke größer wird.
• Zur quantitativen Bestimmung der Lorentzkraft dienen
die 3 Gewindebohrungen, die gegenüber der Senkrech-
ten um 15, 30 und 45 mm nach links verschoben sind.
Wird die Leiterschaukel beispielsweise – wie in der Ab-
bildung – um 45 mm nach links verschoben montiert
und der Strom durch die Leiterschaukel so eingestellt,
dass sich der dicke Kupferdraht genau mittig im Mag-
netfeld befindet, dann beträgt die Auslenkung der
Leiterschaukel aus der Vertikalen auch genau 45 mm
und die Lorentzkraft entspricht der Rückstellkraft, die
die Leiterschaukel durch die Erdanziehung erfährt (sie-
he auch Versuchsauswertung).
4.1.2 Versuchsdurchführung
•
Bei den Messungen ist es zweckmäßig, folgende
Größen zu notieren:
– die Versuchsnummer,
– den Polschuhabstand a,
– die Polschuhbreite in Leiterrichtung b,
– die Auslenkung c und
– den Strom Ι , der bei mittiger Lage
Kupferdrahtes fließt.
Flachkopf-Rändelschraube
2
1)
des
2
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