Biot-Savart Wire-Loop-Magnetfeldkartierung

45 Min. Alter 7-9 Drinnen

Führen Sie einen isolierten Draht vertikal durch ein horizontales Kartonblatt und schließen Sie ihn an eine D-Zellen-Batterie an. Bewegen Sie einen Magnetkompass um den Draht, um d...

Benötigte Materialien

  • • Isolierter Kupfer-Anschlussdraht (20–22 Gauge) (1 Meter)
  • • 1,5-V-D-Zellen-Alkalibatterie (1 Einheit)
  • • Kleiner magnetischer Plotkompass (klare Basis) (1 Einheit)
  • • Weißer Kartonbogen (ca. 20x20 cm) (1 Blatt)
  • • Bleistift und Isolierband (1 Satz)

Tipps für Eltern

  • → Stanzen Sie einen vertikalen Draht durch die Mitte eines horizontalen weißen Kartonblatts.
  • → Platzieren Sie kleine Zirkel auf dem Karton um den Draht herum; Wenn Strom fließt, richten sich die Nadeln kreisförmig um den Draht aus.
  • → Vertauschen Sie die positiven und negativen Batterieanschlüsse: Die Kompassnadeln drehen sich als Reaktion sofort um 180 Grad.

Sicherheitshinweise

Trennen Sie die Batteriekabel nach 5 Sekunden Testzeit, um eine Überhitzung des Kabels und der Batterie zu vermeiden.

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Schritt-für-Schritt-Anleitung

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Schritt 1

Stanzen Sie ein kleines Loch in die Mitte eines flachen weißen Pappquadrats und fädeln Sie einen vertikalen Kupferdraht gerade durch.

⏱️ ~5 Min.
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Schritt 2

Platzieren Sie einen kleinen Taschenkompass 2 cm vom Draht entfernt auf dem Karton und notieren Sie die Grundrichtung Erde-Nord.

⏱️ ~5 Min.
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Schritt 3

Verbinden Sie die Kabel einer D-Zellen-Batterie 5 Sekunden lang und zeichnen Sie die Richtung, in die sich die Kompassnadel dreht, mit einem Bleistiftpfeil auf.

⏱️ ~15 Min.
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Schritt 4

Bewegen Sie den Kompass kreisförmig um den Draht, um Pfeile an 8 Punkten zu zeichnen und diese zu einer kreisförmigen Magnetfeldlinie zu verbinden.

⏱️ ~20 Min.

Was dabei gelernt wird

Biot-Savart-Gesetz der Magnetfelder um Leiter Rechtshandgriff Regel aktuelle Richtung Kreisförmige magnetische Flusslinien