Grundlagen elektrischer Schaltungen und des Elektromagnetismus

In Luft fließt durch einen ausreichend langen geraden Leiter ein Strom von 10 A. Welcher Wert liegt der magnetischen Flussdichte in 10 cm Abstand vom Leiter am nächsten? (μ0 = 4π×10⁻⁷ H/m; die Permeabilität von Luft wird gleich μ0 gesetzt.)

  1. AEtwa 63 µT
  2. BEtwa 126 µT
  3. C20 µT
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: C. 20 µT

Aus dem Ampèreschen Gesetz folgt für die Flussdichte um einen geraden Strom B = μ0I/(2πr). B = 4π×10⁻⁷ × 10/(2π × 0,1) = 2×10⁻⁵ T = 20 µT; das liegt in der Größenordnung des Erdmagnetfelds (einige zehn µT). Die Flussdichte ist umgekehrt proportional zum Abstand; in 20 cm Abstand halbiert sie sich auf 10 µT.

Dieses Thema üben Zur Themenseite

Weitere Fragen zu Grundlagen elektrischer Schaltungen und des Elektromagnetismus

  1. Der Nordpol eines Stabmagneten wird einer Spule genähert, deren Enden zu einem geschlossenen Stromkreis verbunden sind. Welche Aussage über die Richtung des in der Spule induzierten Stroms ist richtig?
  2. In einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen von 10 kΩ in Reihe an einer Gleichspannungsquelle von 10 V wird parallel zum unteren Widerstand (auf der Masseseite) ein Lastwiderstand von 10 kΩ angeschlossen. Welcher Wert liegt der Ausgangsspannung (Spannung am unteren Widerstand) am nächsten?
  3. Bei einer symmetrischen Dreiphasenlast betragen die Leiterspannung 200 V, der Leiterstrom 10 A und der Leistungsfaktor 0,8. Welcher Wert liegt der Wirkleistung der Last (Summe aller drei Phasen) am nächsten?
  4. Welcher Wert liegt der Bandbreite (Differenz der beiden Frequenzen, bei denen der Strom auf das 1/√2-Fache des Werts bei Resonanz sinkt) eines Reihen-RLC-Schwingkreises mit R = 10 Ω, L = 1 mH und C = 10 nF am nächsten?
  5. An einen ungeladenen Kondensator C = 10 µF wird über einen Widerstand R = 10 kΩ eine Gleichspannung angelegt. Welcher Wert liegt der Zeit am nächsten, bis die Kondensatorspannung 50 % ihres Endwerts erreicht?