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Physik: Mächtiger Kurzschluss 

Der mächtige Kurzschluss

Einleitung

Der mächtige Kurzschluss stellt in diesem Werk das Thema dar. Während einer Unterrichtsstunde bauten wir ein Experiment auf und der überaus freundliche Lehrer Herr B. fragte sich, wo er nun das Kabel letztendlich reinstecken müsse. Er kommentierte seine Überlegungen mit: Wenn ich das nun da rein stecke, hätten wir einen mächtigen Kurzschluss. Sofort blickten ich und mein Sitznachbar Herr G. auf und uns kam die Idee, diesen besagten mächtigen Kurzschluss zu untersuchen.
Wir wandelten das Experiment leicht ab und führten verschiedene Untersuchungen durch. Wir kamen zu ertaunlichen Ergebnissen…

Der Versuch

Versuchsaufbau Zunächst entfernen wir jegliche Verbraucher aus dem Stromkreis und fügen stattdessen eine Eisenplatte hinzu, die ein kleines Loch aufweist. Wir legen zunächste eine kleine Spannung im Bereich von 5 Volt an und beobachten die Eisenplatte.
Durch den mächtigen Kurzschluss glüht die Platte heftigst auf. Bisher noch zu erwarten, doch wenn man nun seinen Schlüssen auf die Platte legt, fängt er an perfekte Kreisbahnen zu fliegen. Der Grund ist ein Magnetfeld in der Form einer 8, das den Schnittpunkt im Loch hat. Nun kann man mit einem handelsüblichen Tesla-O-Meter das Megnetfeld messen.

Die Ergebnisse

Messreihe Bei der Messung fällt auf, dass das Magnetfeld B völlig unabhängig von der Distanz ist, von der man misst. Lediglich große Ansammlungen von Mädchen scheinen das Feld zu stören. Jedoch zeigt es Abhängigkeit von der anliegenden Spannung sowie des parallel geschalteten Widerstandes. Die Grafik zeigt ein Daiagramm auf dessen x-Achse die Spannung und auf dessen y-Achse das Megnetfeld abgetragen ist. Die Werte schmiegen sich mit zunehmender Spannung einem bestimmten Wert an und zeigen bei exakt 0 Volt ein Maximum. Wechselt man die Polarität der Spannung hat das eine nicht unerhebliche Explosion zur Folge. Für jeglichen Punkt P im Raum, für den die Bedingung erfüllt ist, dass er mindestens U x R Meter von der nächsten Mädchenansammlung entfernt ist, gilt ein konstantes Magnetfeld. (s. Grafik)
zusätzlich verändern sich die Werte bei Metallplatten mit verschieden großen Löchern, da diese den okatven Winkel alpha beeinflussen, der bei der Berechnung von B mit einfließt. Jedoch konnte keine eindeutige Abhängigkeit von B und alpha entdeckt werden, da der Winkel alpha zufällig zu entstehen scheint, was somit ein unwiderlegbarer Beweis gegen die Kausalität darstellt.

Die Formeln

Und am Ende wird die Gleichung zur Berechnung des Magnetfeldes präsentiert. Wie schon erwähnt gilt diese nur für diejenigen Punkte im Raum, die mindestens U x R Meter von der nächsten Mädchenansammlung entfernt liegen.

Formel

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