Düsseldorf 2004 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 19: Praktika und Experimente IV

DD 19.3: Vortrag

Mittwoch, 17. März 2004, 15:00–15:20, 5K

Wirbelströme im Physikalischen Praktikum — •Ilja Rückmann — Universität Bremen, FB 1 Physik/Elektrotechnik, Otto-Hahn-Alle 1, 28359 Bremen

Eine Reihe wichtiger und interessanter technischer Anwendungen basiert auf Wirbelströmen. Diese werden jedoch in Lehrbüchern, wenn überhaupt, meist nur stiefmütterlich behandelt. Am Beispiel der Wirbelströme sind eine Reihe von physikalischen Gesetzmäßigkeiten, wie Lorentzkraft, Induktion, Leitfähigkeit, belastete Spannungsquelle und nichtlineares Verhalten, und ihr komplexes Zusammenspiel demonstrierbar. Es werden zwei einfache und preiswert realisierbare Versuche vorgestellt, die seit einem Jahr im Rahmen des Physikalischen Praktikums auch im Nebenfach erfolgreich angeboten werden: Erstens, eine Scheibe zur Demonstration und zum Messen sowohl der durch die Lorentzkraft erzeugten Urspannung (ohne Wirbelströme) als auch der erzeugten Klemmenspannung (mit Wirbelströmen) in einem bewegten Leiter. Hierbei spielt die Leitfähigkeit des Materials keine Rolle. Zweitens eine von einem Gewicht angetriebene Scheibe als Wirbelstrombremse, die es gestattet, den nichtlinearen Einfluss des Magnetfeldes, die Leitfähigkeiten unterschiedlicher Scheiben und die von der Drehzahl abhängige Bremsbeschleunigung zu erfassen.