MF — Erdmagnetisches Feld

Betreuer: ??? (nachmittags)

1. Nennen sie zwei Faktoren, die eine Erdmagnetfeldmessung beeinflussen können. (2 Punkte)
2. Skizzieren Sie die Messmethode zur Bestimmung der Winkel δ₁ und δ₂ für die 1. und 2. HGL. Bezeichnen sie insbesondere die Orientierung des Magneten und den Abstand r_a. (3 Punkte)
3. Welchen Wert hat das Erdmagnetfeld B=μ₀H_e in T (Tesla) in etwa? (Größenordnung reicht) (1 Punkt)
4. Welche Maßeinhet besitzt das Trägheitsmoment eines Körpers? (1 Punkt)
5. Bei der Verwendung einer Stoppuhr für die Bestimmung der Schwingungsdauer einer Drehschwingung treten Messfehler auf. Bei einer gemessenen Zeit von T=100s wird eine Reaktionszeit von 0,5s und eine systematische Ungenauigkeit der Uhr von 0,2+5·10^-4T angenommen. Wie groß ist die Gesamtunsicherheit δT für den Fall, dass der statistische Charakter der Reaktionszeit vernachlässigt wird (st=0)? (2 Punkte)
6. Bei einer Zeitmessung von T=100s und einem Fehler dieser Messung von δT=5s, geben Sie den relativen Fehler der Messung an. (1 Punkt)

1. Welche zwei Experimente werden im Versuch angewandt um die horizonale Komponente H_e,h des Erdmagnetfelds zu messen? (2 Punkte)
2. Der Inklinationswinkel des Erdmagnetfeldes wurde zu Φ=45° bestimmt. Wie groß ist die vertikale Komponente H_e,v des Erdmagnetfeldes, wenn die horizontele Komponente 17 A⁄m beträgt? (1 Punkt)
3. Zeichne die magnetischen Feldlinien eines magnetischen Dipols und die beiden HGLs. Was ist das besondere an den Hauptlagen? (3 Punkte)
4. Zeichne in einem homogenen Magnetfeld die Lage minimaler Energie eines magnetischen Stabes. Was passierte, drehte man ihn aus dieser Ruhelage heraus? (2 Punkte)
5. Die Größe y wird aus den Messgrößen a und b wie folgt berechnet: y=a²·b. Gib für diesen Fall die Formel für den relativen Fehler von y an und berechne den relativen Fehler δy⁄y aus den gegebenen Werten δa⁄a=δb⁄b=4%. (2 Punkte)

Hinweise

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