Als Quellen sind die Physikbücher geeignet.

Aufgaben

1. Erläutern Sie, wie das magnetische Moment der Elementarteilchen, im Besonderen: der Elektronen, die Ursache von Ferromagnetismus oder beim elektrischen Strom Ursache des Elektromagentismus ist.
2. Skizzieren Sie einen ferromagnetischen Stoff, wie Eisen oder Neodym-Eisen-Bor im chaotischen (entmagnetisierten) und im geordneten (magnetisierten) Zustand so, dass die so genannten Elementarmagnete erkennbar sind.
3. Skizzieren Sie die Magnetfelder von je einem geraden und einem U-förmigen Permamentmagneten. Markieren Sie Bereiche, die annähernd homogen sind.
4. Skizzieren Sie die Magnetfelder von je einem geraden und einem spiralförmigen stromdurchflossenen Leiter (Draht und Spule).
5. Erläutern Sie die "Linke-Hand-Regel", welche die Richtung des magnetischen Felds eines elektrischen Stromes (z.B. im Leiter oder als Elektronen-Strahl) anzeigt.
6. Vergleichen Sie die Wirkung von Dielektrika in Kondensatoren mit dem eines Eisenkerns in einer Spule. Gehen Sie dabei insbesondere auf die unterschiedliche Wirkung der Dipole auf das jeweilige Feld ein.
7. Vermessen Sie mit der App "Phyphox" und den Hall-Sensoren in Ihrem Handy das Erdmagnetfeld. Bestimmen Sie Norden. Geben Sie die von Ihrem Handy bestimmte maximale Magentfeldstärke an.
8. Beschreiben Sie eine Methode, mit der Sie für eine Raumachse halbwegs verlässliche Werte ermitteln können.
9. Tauschen Sie mit mindestens drei weiteren Arbeitsgruppen die Messdaten aus und vergleichen Sie diese. Wenn es Sinn ergibt, bilden Sie einen Mittelwert. Bestimmen Sie die Abweichung vom letzten professionell gemessen Wert in Braunschweig (Messwerte vom 20.11.2022 20:43 Uhr Totalintensität: F = 49612,3 nT).
10. Bestimmen Sie den Ort des Magnetfeldsensors in Ihrem Smartphone mit Hilfe eines kleinen Magneten. Beschreiben Sie Ihr Vorgehen.
11. Untersuchen Sie das Magnetfeld einer mit Gleichstrom durchflossenen Spule. Bestimmen Sie bei immer gleichem Abstand die Magnetfeldtärke in Abhängigkeit zum Winkel. Gehen Sie in 30°-Schritten vor. Stellen Sie die Feldstärke in Abhängigkeit des Winkels dar. Ziehen Sie aus den Messungen Schlussfolgerungen, die durch die bekannten Magnetfeldliniendbilder schon dargestellt werden.