Übung zur Induktion 2

aus ZUM-Wiki, dem Wiki für Lehr- und Lerninhalte auf ZUM.de
Wechseln zu: Navigation, Suche

Inhaltsverzeichnis

Übung zur Induktion 2 - Induktion in einem fallenden Metallstab im räumlich begrenzten Magnetfeld

In der folgenden Übung sollen die Schüler mit Hilfe des TI-Nspire CAS eine geeignete Kalkulationstabelle für das vorgegebene Problem (fallender Metallstab im räumlich begrenzten Magnetfeld) erstellen, die dazu notwendigen Berechnungen durchführen und den geforderten Zusammenhang graphisch darstellen. Diese Übung ähnelt herkömmlichen Übungen zur Induktion, wie sie auch ohne CAS bzw. GTR durchgeführt werden können, das würde dann aber einen höheren Zeitaufwand benötigen. Zur Lösung der Aufgabe muss Wissen aus der Mechanik (Freier Fall, Fallgesetze) angewendet werden.

Thema/Anforderungen

Thema: Induktion in einem fallenden Metallstab im räumlich begrenzten Magnetfeld

Sekundarstufe: II

EPA-Sachgebiet: Felder

Kompetenzen: Erstellen einer Kalkulation, Durchführen von Berechnungen, Erstellen einer Graphik


Fachmethoden/AB I:

  • Durchführung einer Berechnung

Fachmethoden/AB II:

  • Graphischen Veranschaulichung physikalischer Abhängigkeiten
  • Auswählen und Verknüpfen von Daten, Fakten und Methoden in einem abgegrenzten Bereich

Aufgabe

Ein gerader Leiter der Länge l=50cm fällt zum Zeitpunkt t=0 in einem homogenen Magnetfeld der Flussdichte B=0,2mT (siehe Skizze). Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf der Induktionsspannung U_{Ind} ! Legen Sie dazu eine Datei an und führen Sie die dazu notwendigen Berechnungen durch!

ÜbInd01Skizze1.jpg

Lösungen

Datentabellen

ÜbInd01aDaten01.jpg ÜbInd01aDaten02.jpg

ÜbInd01aDaten03.jpg ÜbInd01aDaten04.jpg

Graphik

ÜbInd01aGraphik01.jpg