HW:Helmholtz-Spulen

Helmholtz-Spulen (nach Hermann von Helmholtz) 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:

• 35,5 cm
• 15,5 cm
• 5,5 cm

Datei:HW Magnetostatik Helmholtz.jpg

Helmholtz-Spulenpaar.

Betriebsanweisungen

• Elektrische Geräte, Anlagen und Leitungen

Bedienungsanleitung des Herstellers

• Bedienungsanleitung 3B Scientific Physics

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Elektronik: 5c
Hersteller	3B Scientific
Durchmesser der Spulen	30 cm
Windungszahl	124
Max. Spannung/Stromstärke	6 V, 5 A

Fotos

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       Detailaufnahme der stromführenden Wicklungen einer Helmholtz-Spule.
  

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       Anschlüsse einer Helmholtz-Spule.
  

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       Abstandshalter 35,5 cm
  

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       Abstandshalter 35,5 cm
  

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       Abstandshalter 15,5 cm
  

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       Abstandshalter 15,5 cm
  

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       Abstandshalter 5,5 cm
  

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       Abstandshalter 5,5 cm
  

Literatur

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