Materie im Magnetfeld (Messung mit Hall-Sonde)
Material:
- Spule (Leybold N=250, I(max)=5A oder alte selbst gewickelte für hohe Ströme)
- Netzgerät (PHYWE 0-20V/12A oder ELV 0-40V/25A)
- Hall-Sonde mit Messgerät
- Eisenstab, Kunststoffstab
- Permanentmagnet
- Laborbühne, Holzklotz
- Stativmaterial
- Sicherheitslaborkabel
Beschreibung:
Mit dem Versuchsaufbau kann man den Einfluss der Stromstärke wie auch verschiedener Materialien auf das Magnetfeld demonstrieren. Dabei kann der Aufbau grundsätzlich mit jeder vorhandenen Spule und dazugehörigem Netzgerät sowie einer Hall-Sonde zur Messung des Magnetfeldes realisiert werden (Variante 1 auf Bild01: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 01, Variante 2 auf Bild02: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 02). Die Hall-Sonde wird mittig und möglichst nah der Spule aufgebaut. Vergrößert man den Stromfluss durch die Spule, so steigt ebenfalls das gemessene Magnetfeld (Magnetfeld bei maximalem Stromfluss auf Bild02: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 02). Bei einem konstanten Stromfluss und somit konstantem Magnetfeld kann in das Innere der Spule ein Stab aus Eisen hineingeschoben werden, dabei kann man eine Erhöhung des Magnetfeldes messen (Bild03: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 03). Tauscht man nun den Eisenstab durch einen Stab aus Kunststoff aus, hat dies keinen Einfluss auf die Stärke des Magnetfeldes (Bild04: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 04). Mit der Hall-Sonde kann auch das Magnetfeld einer Permanentmagneten gemessen werden. Hier hängt die Stärke des gemessenen Magnetfeldes vom Abstand des Magneten von der Hall-Sonde ab. Je nach dem mit welchem Pol man den Magneten (Nord oder Süd) in die Nähe des Magneten bringt, wird die Magnetstärke entsprechend als positiver oder negativer Wert gemessen (Bild05: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 05, Bild06: Materie im Magnetfeld (Hall-Sonde) 06). Verdreht man bei konstanter Stellung des Permanentmagneten die Hall-Sonde so dreht sich ebenfalls das Vorzeichen des gemessenen Magnetfeldes um.
Betriebsanweisungen:
Versuchsbilder:
