MF — Erdmagnetisches Feld

Betreuer: Krupinski (nachmittags)

1. Zeichnen Sie die Erde mit geographischen und magnetischen Polen. Skizzieren Sie die Form und die Richtung des Erdmagnetfeldes. Wie groß ist der zu erwartende Inklinationswinkel bei 50° nördlicher Breite (Dresden)?
2. Wovon hängt die Schwingungsdauer T der Drehschwingung ab? (Formel + Erläuterung)
3. Wie ändert sich das Trägheitsmoment eines Zylinders, wenn sich R und L verdoppeln?
4. Ein Stabmagnet befindet sich in einem homogenen, statischen Magnetfeld und richtet sich aus. Skizzieren Sie das äußere Feld und den Stabmagneten. Begründen Sie warum es bei Auslenkung des Magneten um den Winkel α zu einer Drehschwingung kommt.

Betreuer: Stracke (nachmittags)

1. 1. Skizziere einen Stabmagneten im äußeren H-Feld
   2. Wie lautet die Schwingungsgleichung?
   3. Wie groß ist die Schwingungsdauer?
2. 1. Wie unterscheiden sich magnetische und elektrische Feldlinien?
   2. Zeichne die Feldlinien
      1. 2er entgegengesetzter Punktladungen
      2. eines Stabmagneten
3. J_b sei das Trägheitsmoment durch die Schwerpunktachse. Wie groß ist das Trägheitsmoment J_a durch eine dazu parallele Achse mit Abstand a?
4. Wie sind magnetisches Moment und Polarisation verknüpft?

Hinweise

Krupinski war sehr entspannt und der Versuch konnte zügig und ohne großes rumdiskutieren durchgeführt werden.
Diagramme sind ja keine zu zeichnen aber Fehlerrechnung ist die ganze Zeit parallel zum Aufschreiben der Messergebnisse durchzuführen.

Beim zeichnen der Feldlinien darauf achten, das magnetische Feldlinien geschlossen sind, also auch durch den Stabmagneten durchzeichnen, außerdem Richtung nicht vergessen.
Die Bestimmung des Trägheitsmoments ist sehr genau (<0,5% Fehler) mit Feinwägestücken und digitalem Messschieber. Am Ende sollte etwas zur Eignung des Raumes für das Experiment geschrieben werden.