Helmholtz-Spulen: Unterschied zwischen den Versionen
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In den einzelnen Spulen fließt ein Strom in gleichem Orientierungssinn. Ein solcher Wirbelstrom erzeugt ein magnetisches Feld senkrecht zu der Stromflussrichtung, also in Richtung der Spulenachse. Beide Spulen erzeugen also ein Magnetfeld mit gleicher Orienterung, das aber jeweils in radialer Richtung abfällt. Durch die spezielle Geometrie erreicht man in der Mitte näherungsweise eine Homogenität bezüglich des Abstands von der Mitte der Spulen. | In den einzelnen Spulen fließt ein Strom in gleichem Orientierungssinn. Ein solcher Wirbelstrom erzeugt ein magnetisches Feld senkrecht zu der Stromflussrichtung, also in Richtung der Spulenachse. Beide Spulen erzeugen also ein Magnetfeld mit gleicher Orienterung, das aber jeweils in radialer Richtung abfällt. Durch die spezielle Geometrie erreicht man in der Mitte näherungsweise eine Homogenität bezüglich des Abstands von der Mitte der Spulen. | ||
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Version vom 17. September 2021, 10:00 Uhr
Helmholtz-Spulen (nach Hermann von Helmholtz[1]) beschreiben eine Anordnung von zwei identischen Spulen mit großem Radius, deren Abstand zueinander gleich dem Radius ist. Sie werden dann eingesetzt, wenn man in Experimenten ein annährend homogenes Magnetfeld erreichen will.
Aufbau und Funktionsweise
Aufbau
Man stellt die beiden kreisförmigen Spulen in einen Abstand von ihrem Radius (also von 15 cm). Dann schließt man eine Stromquelle an die beiden Spulen an. Je höher die Stromstärke, desto größer ist auch die magnetische Flussdichte durch die Spulenachse (genauer besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Stromstärke durch die Spulen und der wirkenden Flussdichte in der Mitte).
Funktionsweise
In den einzelnen Spulen fließt ein Strom in gleichem Orientierungssinn. Ein solcher Wirbelstrom erzeugt ein magnetisches Feld senkrecht zu der Stromflussrichtung, also in Richtung der Spulenachse. Beide Spulen erzeugen also ein Magnetfeld mit gleicher Orienterung, das aber jeweils in radialer Richtung abfällt. Durch die spezielle Geometrie erreicht man in der Mitte näherungsweise eine Homogenität bezüglich des Abstands von der Mitte der Spulen.
Zubehör
Zu den beiden Helmholzspulen gehören drei Sets an Abstandshaltern. Ein Set besteht dabei aus drei Abstandshaltern aus Aluminium mit U-Profil. Drei verschiedene Längen sind vorhanden:
- ? cm
- ? cm
- ? cm
Experimente
(Noch keine.)
Betriebsanweisungen
Bedienungsanleitung des Herstellers
Wichtige Daten
Sammlungsposition | Elektronik: 5c |
Hersteller | 3B Scientific |
Durchmesser der Spulen | 30 cm |
Windungszahl | 124 |
Max. Spannung/Stromstärke | 6 V, 5 A |
Fotos
Literatur
- ↑ Magnetfeld einer Helmholtz-Spule: https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/stroeme-magnetisches-feld/grundwissen/magnetfeld-einer-helmholtz-spule