Magnetismus in der Medizinphysik - Teil 2
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Questions and Answers

Was beschreibt das magnetische Feld?

  • Die Wechselwirkung von elektrischen Ladungen.
  • Die Anordnung magnetisierbarer Materialien.
  • Die Kraftwirkung zwischen zwei permanenten Magneten.
  • Die Verteilung der magnetischen Flussdichte im Raum. (correct)

    • Woher stammt der Begriff Magnetismus?

  • Von einem Mineral aus dem alten Ägypten.
  • Von den ersten elektrischen Experimenten in Europa.
  • Aus einer Region in Kleinasien namens Magnesia. (correct)
  • Aus den Namen verschiedener Magnetarten.

    • Welches Element ist typischerweise nicht ferromagnetisch?

  • Kupfer (correct)
  • Kobalt
  • Nickel
  • Eisen

    • Welche Aussage über magnetisierte Gegenstände ist korrekt?

    <p>Sie erzeugen ein eigenes magnetisches Feld.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Flussdichte im Magnetismus?

    <p>Die Stärke des magnetischen Feldes pro Flächeneinheit.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Optionen beschreibt das Verhalten einer Magnetnadel im magnetischen Feld?

    <p>Sie richtet sich entlang der Feldlinien aus.</p> Signup and view all the answers

    Welches phänomen ist analog zu elektrischen Dipolen?

    <p>Magnetische Dipole.</p> Signup and view all the answers

    Was wird durch magnetische Felder beeinflusst?

    <p>Eine Kombination aus Permanentmagneten und bewegten elektrischen Ladungen.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über magnetische Felder ist korrekt?

    <p>Magnetische Felder können von Stromdurchflossenen Spulen erzeugt werden.</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht, wenn zwei Stabmagnete sich gegenseitig abstoßen?

    <p>Ihre magnetischen Felder beeinflussen sich gegenseitig.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage zur Lenzschen Regel ist korrekt?

    <p>Die induzierte Spannung bewirkt einen Strom, der ein Magnetfeld erzeugt, das der Änderung des magnetischen Flusses entgegenwirkt.</p> Signup and view all the answers

    Was bewirkt die Bewegung eines Leiters durch ein magnetisches Feld?

    <p>Es entsteht eine negative Überschussladung am Ende des Leiters.</p> Signup and view all the answers

    Wie ist die Anordnung beim Induktionsprozess in einem homogenen Magnetfeld?

    <p>Die Stabachse steht senkrecht zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Lorentz-Kraft in Bezug auf Messergebnisse?

    <p>Sie drückt Elektronen in einem Leiter in eine spezifische Richtung.</p> Signup and view all the answers

    In welchem Szenario tritt Induktion in einem bewegten Leiter auf?

    <p>Wenn ein Leiter sich in einem homogenen Magnetfeld bewegt.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt ein Magnetoskop?

    <p>Einen drehbaren Permanentmagneten</p> Signup and view all the answers

    Was ist der geographische Nordpol in Bezug auf die Magnetfeldtheorie?

    <p>Er ist gleichbedeutend mit dem magnetischen Südpol</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptanwendung des Erdmagnetfeldes?

    <p>Navigation und Schutz vor Sonnenwinden</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Zusammensetzung des inneren Erdkerns?

    <p>Er besteht aus festen Metallen Eisen und Nickel unter hohem Druck</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Stärke eines Magnetfeldes gemessen?

    <p>Mit einem Magnetometer</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Lorentz-Kraft im Zusammenhang mit einem elektrischen Stromfluss?

    <p>Die Kraft wirkt immer senkrecht zur Geschwindigkeit und zum Magnetfeld.</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit der Umlauffrequenz eines Teilchens im Zyklotron, wenn die Bahngeschwindigkeit erhöht wird?

    <p>Sie bleibt unabhängig von der Geschwindigkeit.</p> Signup and view all the answers

    Das Rechte-Hand-Regel wird verwendet, um was zu bestimmen?

    <p>Die Richtung der Lorentz-Kraft.</p> Signup and view all the answers

    Woraus besteht die Maximalkraft der Lorentz-Kraft?

    <p>Aus der Formel $F=Q imes v imes B$.</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht mit einem Ladungsträger, der senkrecht in ein homogenes Magnetfeld eindringt?

    <p>Er erfährt die Lorentz-Kraft und geht eine Kreisbahn.</p> Signup and view all the answers

    Was genau bewirkt die elektromagnetische Induktion?

    <p>Sie erzeugt Spannungen in ruhenden Leitern durch Änderung von Magnetfeldern.</p> Signup and view all the answers

    Wie beeinflusst die Lorentz-Kraft die Bewegung eines Teilchens?

    <p>Sie verändert die Richtung des Teilchens ohne die Geschwindigkeit zu ändern.</p> Signup and view all the answers

    Welches dieser Elemente ist ein Ergebnis der Lorentz-Kraft im Kontext eines Zyklotrons?

    <p>Die Unabhängigkeit der Umlauffrequenz von der Bahngeschwindigkeit.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Elemente beschreibt die Beziehung zwischen einer bewegten Ladung und einem stromdurchflossenen Leiter?

    <p>Eine sich bewegende Ladung Q erzeugt das gleiche Magnetfeld wie ein Strom I.</p> Signup and view all the answers

    Was bedeutet die Rechtsschraubenregel im Kontext eines stromdurchflossenen Leiters?

    <p>Die Feldlinien stehen rechtwinklig zur Stromrichtung.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Größen beeinflusst die magnetische Feldstärke H?

    <p>Die Anzahl der Windungen pro Einheit Länge in einer Spule.</p> Signup and view all the answers

    Was ist das Hauptmerkmal eines homogenen Magnetfeldes?

    <p>Es ist im Inneren einer unendlich langen, geraden Spule in Vakuum.</p> Signup and view all the answers

    Warum ist der Begriff 'magnetische Ladung' nicht anwendbar?

    <p>Weil es keine isolierten magnetischen Pole gibt.</p> Signup and view all the answers

    Welches Produkt beschreibt die Beziehung zwischen Stromstärke, Länge eines Leiters und bewegter Ladung?

    <p>$Q imes v = I imes l$.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die SI-Einheit für die magnetische Feldstärke?

    <p>Ampere pro Meter.</p> Signup and view all the answers

    In welchem Zusammenhang stehen Stromstärke I und magnetische Feldstärke H?

    <p>Sie sind direkt proportional zueinander.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das magnetische Moment eines Protons?

    <p>Die Wechselwirkung von magnetischen Feldern mit dem Spin.</p> Signup and view all the answers

    Die Lenzsche Regel besagt, dass die Induktionsspannung so gerichtet ist, dass sie die Änderung des magnetischen Flusses verstärkt.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Beim Induktionsprozess in einem homogenen Magnetfeld wird die Bewegung eines Leiters durch die Lorentz-Kraft beeinflusst.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Wenn ein Leiterstab senkrecht zu den Feldlinien eines Magnetfeldes bewegt wird, entsteht am Ende des Stabes eine positive Überschussladung.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Richtung der erzeugten Magnetfelder hängt vom Vorzeichen der zeitlichen Änderung des elektrischen Stroms ab.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Induktionsspannung Uind entsteht zwischen den Enden eines bewegten Leiterstabs in einem homogenen Magnetfeld.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die Lorentz-Kraft ist maximal, wenn die Geschwindigkeit und das Magnetfeld parallel zueinander stehen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    In einem Zyklotron bleibt die Umlauffrequenz unabhängig von der Bahngeschwindigkeit.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die Linke-Hand-Regel wird verwendet, um die Richtung der Lorentz-Kraft zu bestimmen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Elektromagnetische Induktion erzeugt Spannungen in bewegten Leitern durch ruhende Magnetfelder.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ladungsträger, die senkrecht in ein homogenes Magnetfeld eintreffen, bewegen sich auf einer Kreisbahn.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die Lorentz-Kraft wirkt nur auf negative Ladungen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Der Bahnradius eines Teilchens im Zyklotron ist größer, wenn die Geschwindigkeit des Teilchens steigt.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Das magnetische Feld kann durch Spannungen in sich bewegenden Leitern erzeugt werden.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Der Effekt des Diamagnetismus wird immer sichtbar, unabhängig von anderen Einflüssen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ein Diamagnet erzeugt ein magnetisches Dipol, dessen Feld in die gleiche Richtung wie das äußere Feld zeigt.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Flussdichte B im Inneren eines Diamagneten wird verstärkt.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ein perfekter Diamagnet verdrängt magnetische Feldlinien komplett aus seinem Inneren und wird als Supraleiter bezeichnet.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    In nichtmagnetischem Material sind die Elementarmagnete geordnet.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Das äußere Magnetfeld führt dazu, dass die Elementarmagnete in einem nichtmagnetischen Material ausgerichtet werden.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Ein Spannungsstoß an der Induktionsspule ist im Vakuum geringer als in einem Diamagneten.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Der induzierte Strom in einem Magnetfeld bleibt bestehen, selbst wenn das Magnetfeld abgeschaltet wird.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Der Körper versucht, sich nach dem langweiligen Feld auszurichten.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Feldstärke H ist ein Verhältnis zwischen dem maximalen mechanischen Drehmoment und der Stärke des Magnetfeldes.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Das Magnetfeld um einen geraden Leiter verläuft in geraden Linien.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Feldstärke H nimmt mit Abstand a linear ab.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Rechte-Faust-Regel wird verwendet, um die Orientierung des Magnetfeldes zu bestimmen.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Das Verhältnis zwischen Stromstärke I und magnetischer Feldstärke H ist konstant.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Der Spannungsstoß an der Induktionsspule ist im Vakuum höher als in einem Medium.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ferromagnetische Stoffe wie Eisen und Stahl zeigen eine stärkere magnetische Flussdichte im Vergleich zu paramagnetischen Stoffen.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Feldstärke H ist in der Einheit Ohm gemessen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Momente der Elektronen in einem ferromagnetischen Material sind ohne äußeres Magnetfeld zufällig angeordnet.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Magnetische Felder beeinflussen keine bewegten elektrischen Ladungen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Beweglichkeit der Dipole beeinflusst die Ausrichtung der Teilchen im Magnetfeld.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Der Effekt der Weisschen Bezirke ist nur in Flüssigkeiten und Gasen zu beobachten.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Temperaturbewegungen unterstützen die Ausrichtung der Dipole in einem Magnetfeld.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Flussdichte in einem stromdurchflossenen Leiter bleibt konstant, unabhängig von der Feldstärke.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Alle Materialien haben die gleiche Fähigkeit, sich in einem Magnetfeld auszurichten.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ein sich bewegender elektrischer Ladung erzeugt kein Magnetfeld.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ein stromdurchflossener Leiter hat ein zylindersymmetrisches Magnetfeld.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die Richtung der Magnetfeldlinien um einen Leiter folgt der Linksschraubenregel.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Feldstärke H ist analog zur elektrischen Feldstärke E.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Beziehung zwischen bewegter Ladung und stromdurchflossenem Leiter wird durch die Gleichung Q⋅v=I⋅l beschrieben.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Feldstärke wird in Ampere pro Meter gemessen.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ein Magnetfeld kann durch einen elektrischen Strom erzeugt werden.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Die Feldlinien eines homogenen Magnetfeldes sind immer gekrümmt.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Die Kraft, die auf einen magnetischen Dipol im Magnetfeld wirkt, ist direkt proportional zur magnetischen Feldstärke.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Das Magnetfeld eines rotierenden Rings ist unabhängig von der Geschwindigkeit der Bewegung.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Ein ______ beschreibt den Zustand des Raumes, der Kräfte und Drehmomente ausübt.

    <p>magnetisches Feld</p> Signup and view all the answers

    Die ______ richtet sich entlang der Feldlinien aus.

    <p>Magnetfelddnadel</p> Signup and view all the answers

    Das magnetische Feld eines ______ wird von seinen Nord- und Südpolen bestimmt.

    <p>Stabmagneten</p> Signup and view all the answers

    Ein ______ entsteht in einem Leiter, wenn dieser durch ein magnetisches Feld bewegt wird.

    <p>Induktionsstrom</p> Signup and view all the answers

    Die Lorentz-Kraft ist maximal, wenn die Geschwindigkeit und das ______ parallel zueinander stehen.

    <p>Magnetfeld</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Flussdichte wird innerhalb der stromdurchflossenen Spule verstärkt, was zu einem höheren ______ führt.

    <p>Spannungsstoß</p> Signup and view all the answers

    Ferromagnetische Stoffe wie ______ haben eine deutlich stärkere Verstärkung der magnetischen Flussdichte.

    <p>Eisen</p> Signup and view all the answers

    Die magnetischen Momente der Elektronen sind innerhalb der 'Weisschen ______' parallel angeordnet.

    <p>Bezirke</p> Signup and view all the answers

    Um sich im Magnetfeld auszurichten, benötigen die atomaren Teile eine ______ Beweglichkeit.

    <p>ausreichende</p> Signup and view all the answers

    Im Magnetfeld versuchen die Teilchen, sich am ______ auszurichten.

    <p>Magnetfeld</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Flussdichte ist in einem ______ höher als im Vakuum.

    <p>ferromagnetischen Material</p> Signup and view all the answers

    Die ______ der magnetischen Flussdichte ist von der Feldstärke abhängig.

    <p>relative Permeabilität</p> Signup and view all the answers

    Ohne äußeres Magnetfeld sind die Weiss'schen Bezirke im Ferromagneten ______ angeordnet.

    <p>parallel</p> Signup and view all the answers

    Das Maß dafür, wie stark der Körper versuchen wird, sich nach dem Magnetfeld auszurichten, nennt man __________.

    <p>magnetische Feldstärke</p> Signup and view all the answers

    Das magnetische Feld um einen geraden Leiter verläuft in __________ um den Leiter.

    <p>konzentrischen Kreisen</p> Signup and view all the answers

    Die __________ beschreibt das Verhältnis zwischen maximalem mechanischen Drehmoment und der Stärke des Magnetfeldes.

    <p>magnetische Feldstärke</p> Signup and view all the answers

    Die Berechnung der magnetischen Feldstärke erfolgt analog zum elektrischen __________ im elektrischen Feld.

    <p>Dipol</p> Signup and view all the answers

    Die __________-Faust-Regel wird verwendet, um die Orientierung des Magnetfeldes um einen geraden Leiter zu bestimmen.

    <p>Rechte</p> Signup and view all the answers

    Die magnetische Feldstärke für einen unendlich langen geraden Leiter nimmt linear mit der __________ zu.

    <p>Stromstärke</p> Signup and view all the answers

    Das Magnetfeld beeinflusst die Bewegung von __________, die durch den Leiter fließen.

    <p>elektrischen Ladungen</p> Signup and view all the answers

    Die Formel für die magnetische Feldstärke H wird aus der __________ des zur Verfügung stehenden Magnetfelds abgeleitet.

    <p>Stärke</p> Signup and view all the answers

    Die ______ zeigt in die Richtung des Elektronenflusses.

    <p>Daumen</p> Signup and view all the answers

    Die ______ Regel beschreibt die Stromrichtung von positiv nach negativ.

    <p>rechte Faust</p> Signup and view all the answers

    Die Stärke des Magnetfelds im Innenraum einer ______ ist homogen.

    <p>Spule</p> Signup and view all the answers

    Die Formel für die magnetische Feldstärke einer Leiterschleife basiert auf ______, Windungszahl und Spulenlänge.

    <p>Stromstärke</p> Signup and view all the answers

    Die Feldstärke nimmt mit Abstand ______ ab.

    <p>r</p> Signup and view all the answers

    Der ______ ist die kleinste Einheit einer Spule.

    <p>Leiterschleife</p> Signup and view all the answers

    Die maximale Lorentz-Kraft wird erreicht, wenn die Geschwindigkeit und das Magnetfeld ______ zueinander stehen.

    <p>parallel</p> Signup and view all the answers

    Die Induktionsspannung entsteht, wenn ein Leiterstab in ein ______ Magnetfeld bewegt wird.

    <p>homogenes</p> Signup and view all the answers

    Die Maxwell-Gleichungen wurden zwischen _____ und _____ formuliert.

    <p>1861; 1864</p> Signup and view all the answers

    ________ erzeugt in seiner Umgebung ein Magnetfeld.

    <p>Ein Stromdurchflossener Leiter</p> Signup and view all the answers

    Das _____-Gesetz beschreibt die Wirkung von Magnetfeldern auf stromdurchflossene Leiter.

    <p>Laplace</p> Signup and view all the answers

    Die Lorentz-Kraft wird durch die Formel F = Q ⋅ v⃗ × B ⃗ definiert, wobei F die _____ ist.

    <p>Kraft</p> Signup and view all the answers

    Gemäß dem Biot-Savart-Gesetz ist die maximale Kraft auf einen Leiter gegeben, wenn l ⃗ und B ⃗ _____ zueinander sind.

    <p>senkrecht</p> Signup and view all the answers

    Negative Ladungen erfahren eine Lorentz-Kraft in die _____ Richtung.

    <p>entgegengesetzte</p> Signup and view all the answers

    Das dritte Newton’sche Axiom besagt: Action = _____ .

    <p>Reactio</p> Signup and view all the answers

    Veränderliche Magnetfelder erzeugen elektrische _____ oder Felder.

    <p>Spannungen</p> Signup and view all the answers

    Die _____-Stärke ist die SI-Einheit für die Stärke eines Magnetfeldes.

    <p>magnetische</p> Signup and view all the answers

    Das _____ besagt, dass es keine magnetischen Punktladungen gibt.

    <p>Monopol</p> Signup and view all the answers

    Der äußere Erdkern besteht aus geschmolzenen ______.

    <p>Metallen</p> Signup and view all the answers

    Thermodynamik beschreibt die ______ im Erdkern.

    <p>Konvektionsströmung</p> Signup and view all the answers

    Bewegte elektrische Leiter erzeugen ______.

    <p>Spannung</p> Signup and view all the answers

    Die Erde dreht sich um ihre ______.

    <p>eigene Achse</p> Signup and view all the answers

    Ein verstärktes Magnetfeld induziert ______.

    <p>stärkere Spannung</p> Signup and view all the answers

    Permanentmagnete bestehen aus ______, Nickel oder Kobalt.

    <p>Eisen</p> Signup and view all the answers

    Ein Dauermagnet behält ein gleichbleibendes ______.

    <p>Magnetfeld</p> Signup and view all the answers

    Die elementaren magnetischen Dipole erzeugen einen ______ Magneten.

    <p>mikroskopischen</p> Signup and view all the answers

    Im Kern besitzen alle Kernteilchen einen ______.

    <p>Spin</p> Signup and view all the answers

    Die Kraft, die auf einen elektrisch geladenen Teilchen im Magnetfeld wirkt, nennt man ______-Kraft.

    <p>Lorentz</p> Signup and view all the answers

    Ein ______ ist ein Beispiel für einen permanenten Magneten.

    <p>Dauermagnet</p> Signup and view all the answers

    Magnetfeldlinien zeigen die ______ eines Magnetfeldes an.

    <p>Richtung</p> Signup and view all the answers

    Die Kraftlinien eines Magnetfeldes sind immer ______.

    <p>geschlossen</p> Signup and view all the answers

    Ein elektrischer Strom in einem ______ Leiter erzeugt ein Magnetfeld.

    <p>durchflossenen</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe im Zusammenhang mit der Lenzschen Regel zu:

    <p>Induktionsspannung = Erzeugt einen Strom Magnetfeld = Widerstand gegen Flussänderung Magnetische Flussänderung = Erzeugt Induktionsspannung Stromrichtung = Entgegengesetzte Richtung zur Flussänderung</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Konzepte der elektromagnetischen Induktion zu:

    <p>Bewegter Leiter = Induktionsspannung entsteht Lorentz-Kraft = Elektronen wandern unter Druck Magnetisches Feld = Behält seine Richtung bei Überschussladung = Entsteht an einem Ende des Leiters</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Szenarien der Induktion zu:

    <p>Leiter in Magnetfeld bewegen = Induktionsspannung Uind entsteht Magnetfeld in ruhender Position = Keine Induktionsspannung erzeugt Leiter senkrecht zu Feldlinien = Maximale Induktionsspannung erzeugt Leiter parallel zum Magnetfeld = Keine Induktionsspannung entsteht</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Konzepte der Lorentz-Kraft zu:

    <p>Bewegte Ladung = Erzeugt eine Kraft im Magnetfeld Richtung der Kraft = Bestimmt durch Rechte-Hand-Regel Maximale Lorentz-Kraft = Erreicht bei senkrechter Bewegung Kraft auf ruhende Ladung = Wirkt nicht im Magnetfeld</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Eigenschaften der Induktion in bewegten Leitern zu:

    <p>Magnetfeld = Beeinflusst die Bewegung elektrik Ladungen Induktionsspannung = Wächst mit Geschwindigkeit Vektor v = Bewegungsrichtung des Leiters Negative Überschussladung = Entsteht am Ende des Leiters</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe im Zusammenhang mit Magnetismus den richtigen Erklärungen zu:

    <p>Magnetfeld = Bereich, in dem magnetische Kräfte wirken Permanentmagnet = Magnet, der sein Magnetfeld ohne externe Einflüsse behält Induktion = Erzeugung eines Magnetfeldes durch bewegte elektrische Ladungen Flussdichte = Maß für die Anzahl der magnetischen Feldlinien pro Flächeneinheit</p> Signup and view all the answers

    Verbinde die Arten von Magneten mit ihren Eigenschaften:

    <p>Weicheisen = Wird leicht magnetisiert, verliert Magnetisierung schnell Hartmagnet = Behält Magnetisierung auch ohne externes Feld Elektromagnet = Bildet ein Magnetfeld durch elektrischen Strom Dauermagnet = Bleibt auch ohne Stromfluss magnetisch aktiv</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Kräfte ihren Beschreibungen im Magnetismus zu:

    <p>Lorentz-Kraft = Kraft, die auf bewegte Ladungen in einem Magnetfeld wirkt Magnetische Anziehung = Kraft, die zwischen entgegengesetzt magnetisierten Polen wirkt Magnetische Abstoßung = Kraft, die gleiche magnetische Pole voneinander abstößt Induktionskraft = Kraft, die durch Änderungen im Magnetfeld erzeugt wird</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe über magnetisierte Gegenstände den passenden Erklärungen zu:

    <p>Magnetisierung = Prozess, bei dem Materialien magnetische Eigenschaften erhalten Entmagnetisierung = Prozess, bei dem Materialien ihre Magnetisierung verlieren Magnetischer Dipol = Objekt mit zwei entgegengesetzten Magnetpolen Feldstärke = Maß für die Stärke des magnetischen Feldes an einem Punkt</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Anwendungen des Magnetismus den richtigen Beispielen zu:

    <p>Motoren = Nutzen elektromagnetische Induktion zur Energieumwandlung Lautsprecher = Verwenden Magnetfelder zur Schallerzeugung Magnetresonanztomographie (MRT) = Medizinisches Bildgebungsverfahren, das Magnetfelder nutzt Speichermedien = Nutzen magnetische Eigenschaften zur Datenspeicherung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Beschreibungen zu:

    <p>Nordpol = Entzieht einem Magneten die Magnetkraft Südpol = Zieht magnetische Materialien an Feldlinien = Darstellung des magnetischen Feldes Dipol = Besteht aus zwei entgegengesetzten Polen</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Beispielen zu:

    <p>Permanentmagnet = Kühlt während des Betriebs ab Elektromagnet = Verwendet elektrischen Strom Stabmagnet = Hat eine Nord- und Südseite Magnetfeld = Umgibt einen Magneten</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Konzepte den entsprechenden Definitionen zu:

    <p>Induktion = Erzeugung von Spannung durch Bewegung in einem Magnetfeld Lorentz-Kraft = Kraft, die auf einen sich bewegenden Leiter wirkt Magnetische Flussdichte = Maß für die Dichte der magnetischen Feldlinien Dipolmoment = Stärke einer magnetischen Anordnung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Phänomene den passenden Auswirkungen zu:

    <p>Ein Magnetfeld = Beeinflusst die Bewegung von elektrischen Ladungen Feldlinienrichtung = Geht vom Nord- zum Südpol Magnetische Anziehung = Tritt zwischen entgegengesetzten Polen auf Magnetische Abstoßung = Tritt zwischen gleichen Polen auf</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den richtigen Beschreibungen zu:

    <p>Diamagnetisch = μr &lt; 1 Paramagnetisch = μr &gt; 1 Ferromagnetisch = μr ≫ 1 Vakuum = μr = 1</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Erklärungen zu:

    <p>Feldlinien = Stellen das Magnetfeld grafisch dar Magnetische Pole = Gibt es immer in Paaren Kraftwirkung = Zeigt Richtung des Nordpols Magnetische Flusslinien = Sind immer geschlossen</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Anwendungen den entsprechenden Prinzipien zu:

    <p>Wechselstromgenerator = Mechanische Antrieb durch rotierende Leiterschleife Transformator = Änderung der Spannung durch Flussänderung Windkraft = Umwandlung kinetischer Energie in elektrische Energie Wasserkraft = Umwandlung potentieller Energie in elektrische Energie</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den passenden Effekten zu:

    <p>Induktionsspannung = U = v ⋅ B ⋅ l Lorentzkraft = Kraft auf bewegte Ladungen im Magnetfeld Elektrische Kraft = Kraft, die auf Elektronen wirkt Magnetisches Wechselfeld = Erzeugt Induktionsspannungen</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Auswirkungen auf Magneten zu:

    <p>Zerschneiden eines Magneten = Erzeugt zwei neue Pole Erhitzen eines Magneten = Kann die Magnetkraft verringern Bewegen eines Leiters im Magnetfeld = Erzeugt einen induzierten Strom Abstand zwischen Magneten = Beeinflusst die Stärke der Anziehung</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Stoffgruppen den beschriebenen Eigenschaften zu:

    <p>Diamagnetische Stoffe = Weisen schwachen Widerstand gegen Magnetfelder auf Paramagnetische Stoffe = Weisen schwachen Anziehung zu Magnetfeldern auf Ferromagnetische Stoffe = Können stark magnetisiert werden Neutrale Stoffe = Reagieren nicht auf Magnetfelder</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den entsprechenden Instrumenten zu:

    <p>Kompass = Zeigt die Richtung des Erdmagnetfelds an Magnetometer = Gemessen die Stärke des Magnetfelds Elektromagnet = Erzeugt ein Magnetfeld durch Stromfluss Magnetfeldlinien = Veranschaulichen die Kraft eines Magneten</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Konzepte den richtigen Funktionen zu:

    <p>Wechselstrom = Ändert regelmäßig seine Richtung Gleichstrom = Fließt konstant in eine Richtung Induktionsspule = Erzeugt Spannungsstöße bei Feldänderungen Magnetfeld = Beeinflusst bewegte elektrische Ladungen</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den passenden Eigenschaften zu:

    <p>Magnetische Materialien = Reagieren auf Magnetfelder Nicht-ferromagnetische Materialien = Zeigen keine magnetische Reaktion Magnetische Dipole = Haben einen Nord- und Südpol Ruhende Magneten = Verändern das Magnetfeld nicht</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Begriffe den passenden Formeln zu:

    <p>Relative Permeabilität = μr = Bm/BV Spannung in einer Induktionsspule = U = v ⋅ B ⋅ l Induktionsgesetz = Feldänderung erzeugt Spannung Magnetfeld = Ursache für die Lorentzkraft</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Fachbegriffe den richtigen Definitionen zu:

    <p>Transformator = Gerät zur Spannungsumwandlung Generator = Erzeugt elektrische Energie aus mechanischer Energie Induktion = Prozess der Spannungsbildung durch Bewegung im Magnetfeld Permeabilität = Maß für die Magnetisierbarkeit eines Materials</p> Signup and view all the answers

    Ordne die Anwendungen den entsprechenden Technologien zu:

    <p>Wechselstromgeneratoren = Erzeugen elektrischen Strom durch mechanische Bewegung Transformatoren = Ändern die Spannung von elektrischer Energie Induktionsöfen = Nutzen elektromagnetische Induktion zum Erwärmen Eisenbahn = Nutzen magnetische Anziehung zur Fortbewegung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden magnetischen Felder ihren Beschreibungen zu:

    <p>Stabmagnet = Magnetfeld um einen geraden, permanenten Magneten Hufeisenmagnet = Magnetfeld, das sich um die Enden eines U-förmigen Magneten schlägt Stromdurchflossene Spule = Magnetfeld, das durch einen elektrischen Strom in einer Drahtwicklung erzeugt wird Abstoßende Stabmagnete = Magnetfelder, die sich gegenseitig abstoßen</p> Signup and view all the answers

    Verbinden Sie die Begriffe mit den entsprechenden Phänomenen im Magnetismus:

    <p>Lorentz-Kraft = Wirkung auf bewegte geladene Teilchen in einem Magnetfeld Magnetfeldlinien = Darstellung des magnetischen Feldes Elektromagnetische Induktion = Erzeugung einer Spannung durch Änderung des Magnetfelds Stromdurchflossener Leiter = Erzeugt ein Magnetfeld, wenn elektrischer Strom fließt</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Beispiele der Arten von magnetischen Feldern zu:

    <p>Permanentmagnet = Magnetfeld, das ohne äußere Einflüsse besteht Bewegte elektrische Ladungen = Magnetfeld, verursacht durch bewegte elektrische Ladungen Elektromagnet = Magnetfeld, das durch einen elektrischen Strom erzeugt wird Zwei einander abstoßende Stabmagnete = Wechselwirkung von zwei gleichfärmigen Magnetfeldern</p> Signup and view all the answers

    Verbinden Sie die Magnetfeldkonzepte mit den entsprechenden Eigenschaften:

    <p>Drehmoment = Kraftwirkung auf einen Magneten im Feld Stromstärke = Einfluss auf die Stärke des Magnetfelds Magnetneigung = Ausrichtung einer Magnetnadel im Magnetfeld Flussdichte = Stärke des Magnetfeldes an einem bestimmten Punkt</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die Begriffe den jeweiligen Anwendungen im Magnetismus zu:

    <p>Magnetfeld = Kraft, die auf sich bewegende Ladungen wirkt Magnetnadel = Instrument zur Bestimmung der Orientierung im Magnetfeld Zyklotron = Gerät zur Beschleunigung geladener Teilchen mittels Magnetfeldern Induktionsspannung = Spannung, die durch Änderung des Magnetfeldes erzeugt wird</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe den passenden Beschreibungen zu:

    <p>Magnetfeld = Feld, das von einem magnetischen Material erzeugt wird Stabmagnet = Magnet, der in einem Magnetfeld ausgerichtet wird Rechte-Faust-Regel = Regel zur Bestimmung der Feldlinienrichtung um einen Leiter Magnetische Feldstärke H = Vektorielle Größe, die das Magnetfeld beschreibt</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden physikalischen Konzepte ihren Formeln zu:

    <p>Magnetische Feldstärke H = H = I / (2πa) Maximales mechanisches Drehmoment = T = F ⋅ r Stromstärke I = I = Q / t Magnetischer Fluss = Φ = B ⋅ A</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe den zugehörigen Anwendungen zu:

    <p>Induktionsspannung Uind = Entsteht zwischen den Enden eines bewegten Leiterstabs Stabmagneten = Richtet sich im Magnetfeld aus Ladungsträger = Bewegen sich auf einer Kreisbahn in einem Magnetfeld Strom durch Leiter = Erzeugt ein konzentrisches Magnetfeld</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Größen ihren Eigenschaften zu:

    <p>Kraft F = Beeinflusst den Bewegungspfad von Ladungsträgern Abstand a = Beeinflusst die Stärke des Magnetfeldes Stromstärke I = Erhöht die Magnetfeldstärke H linear Theta = Winkel zwischen Feldlinien und Bewegung</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Aussagen den dazugehörigen Fäden zu:

    <p>Magnetisierung von Gegenständen = Gewöhnlich durch externe Magnetfelder Drehmoment T = Resultiert aus Wechselwirkung im Magnetfeld Rechts-Hand-Regel = Bestimmt die Richtung der Magnetfelder Magnetfeldlinien = Verlaufen immer von Nord- nach Südpol</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Regeln den entsprechenden Anwendungen im Magnetismus zu:

    <p>Rechte-Faust-Regel = Zur Bestimmung der Richtung um einen Leiter Lorentz-Kraft = Wirkt auf bewegte Ladungsträger Lenzsche Regel = Bestimmt die Richtung der Induktionsspannung Induktionsprozess = Funktioniert durch Bewegung im Magnetfeld</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe zu ihren Definitionen zu:

    <p>Das Magnetfeld eines Leiters = Verläuft in konzentrischen Kreisen um den Leiter Magnetische Wirkung des Erdmagnetfeldes = Beeinflusst Navigation und Tierwanderungen Homogenes Magnetfeld = Feld mit konstanter Feldstärke und -richtung Magnetische Feldlinien = Stellen die Richtung und Stärke des Magnetfeldes dar</p> Signup and view all the answers

    Ordnen Sie die folgenden Begriffe den entsprechenden Formeln zu:

    <p>Magnetische Feldstärke H = H = I / (2πa) Drehmoment T = T = Φ × F Stromstärke I = I = Q / t Magnetischer Fluss Φ = Φ = B ⋅ A</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Zusammenfassung der Magnetismus-Präsentation

    • Die Präsentation behandelt die Lehre von der Elektrizität und dem Magnetismus im Kontext der angewandten Medizinphysik. Es ist Teil 2 der Vorlesung.

    Inhalt des Magnetismus-Abschnitts

    • Grundbegriffe: Magnetisches Feld, Arten von Magneten, Feldstärke, Flussdichte und Fluss.
    • Kräfte: Welche Kräfte wirken zwischen Magneten?
    • Magnetischer Dipol und magnetisches Moment: Definition und Erklärung.
    • Induktion: Der Prozess der Induktion.
    • Anwendungen: Beispiele für die Anwendung des Magnetismus im Kontext der Medizinphysik.

    Magnetismus – Etwas zur Geschichte

    • Der Begriff Magnetismus stammt von Magnesia, einer Region in Kleinasien.
    • Im Altertum wurden permanente magnetische Gesteine (Magnetite) schon entdeckt.

    Magnetismus – Definition

    • Der Magnetismus ist eine physikalische Erscheinung, die sich als Kraftwirkung zwischen Magneten, magnetisierten Materialien und bewegten elektrischen Ladungen manifestiert.
    • Permanentmagnete, magnetisierte bzw. magnetisierbare Gegenstände und bewegte elektrische Ladungen sind die Hauptursachen für das Auftreten eines Magnetfeldes.
    • Die Beschreibung des Magnetfelds erfolgt durch ein Feld.

    Magnetische Kräfte

    • Unterschiedliche Pole ziehen sich an, gleiche Pole stoßen sich ab.

    Magnetischer Dipol

    • Magnete bestehen immer aus zwei Polen: Nordpol und Südpol.
    • Nord- und Südpol eines Permanentmagneten lassen sich nicht trennen.
    • Permanentmagnete liegen immer als Dipol vor.

    Magnetisches Feld

    • Die Darstellung eines Magnetfeldes erfolgt durch Feldlinien.
    • Feldlinien sind stets geschlossen.
    • Die Feldlinien verlaufen vom Nordpol zum Südpol.
    • Die Dichte der Feldlinien zeigt die Stärke der Kraftwirkung an.

    Magnetisches Feld vs. Elektrisches Feld

    • Ein Vergleich zwischen magnetischen und elektrischen Feldern.

    Magnetische Felder – Beispiele

    • Beispiele für magnetische Felder (z. B. Stabmagneten, zwei einander abstoßende Stabmagneten, stromdurchflossene Spulen und Hufeisenmagnete).

    Magnetisches Feld – Nachweis

    • Magnetoskope und Magnetometer zur Messung der Feldstärke.
    • Magnetnadel auf Drillachse als Messinstrument.
    • Digitale Messgeräte stellen den Messwert dar.

    Magnetfeld der Erde

    • Die Erde besitzt ein Magnetfeld, das sich als Dipol verhält.
    • Der geographische Nordpol der Erde entspricht dem magnetischen Südpol und umgekehrt.
    • Das Magnetfeld schützt vor hochenergetischen Teilchen aus dem Weltall.

    Magnetfeld der Erde – Aufbau

    • Aufbau des mehrschichtigen Erdkerns, Innerer und Äußerer Erdkern in Bezug auf Magnetismus.
    • Konvektionsströme im flüssigen Erdkern generieren das Magnetfeld.

    Magnetfeldlinien Österreich

    • Darstellung der Magnetfeldlinien in Österreich.
    • Die Deklination wird angegeben.
    • Die Magnetfeldstärke in Wien wird gemessen.

    Magnetisches Moment – Ursachen

    • Bewegte elektrische Ladungen.
    • Jede Stromdichteverteilung.
    • Ebene Leiterschleifen.
    • Stromdurchflossene lange Spule.
    • Eigendrehimpuls (Spin) elektrisch geladener Elementarteilchen.

    Magnetisches Moment

    • Maß für die Stärke des Dipols; Stärke, wie stark ein Körper versuchen wird, sich nach dem Magnetfeld zu richten.

    Kraft auf stromdurchflossene Leiter

    • Ein stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld.
    • Ein Pol eines Permanentmagneten erzeugt eine Kraftwirkung auf den Leiter.
    • Aktion = Reaktion

    Biot-Savart-Kraft

    • Die Berechnungsformel für Kraft auf Leiter

    Lorentz-Kraft

    • Kraft, die auf eine bewegte Ladung in einem Magnetfeld wirkt.
    • Berechnungsformel für die Lorentz-Kraft.
    • Anwendung der Lorentz-Kraft und wie diese bestimmt wird.

    Anwendungen

    • Anwendungen elektromagnetischer Induktion und Kraft

    Induktion

    • Erzeugung von Spannung bzw. Ladungstrennung in ruhenden Leitern durch sich ändernde Magnetfelder und bei bewegten Ladungen in ruhenden magnetischen Feldern.

    Induktion in einer Spule

    • Es wird eine Spule aus mehreren einzelnen Ringen gebildet.
    • Bewegt man einen Permanentmagneten zu einer Spule, erzeugen sich elektrische Spannungen.

    Induktion in bewegten Leitern

    • Induktion durch Bewegung eines Leiters in einem homogenen Magnetfeld.

    Induktion - Anwendungen

    • Wandlung von kinetischer in elektrische Energie.

    Beispiel - Wechselstromgenerator

    • Prinzip eines Wechselstromgenerators.

    Beispiel - Transformator

    • Prinzip eines Transformators.

    Einteilung nach Verhalten in Magnetfeldern

    • Die Einteilung von Materialien in Diamagneten, Paramagneten und Ferromagneten.

    Verhalten von Materialien in Magnetfeldern

    • Einbringen verschiedener Stoffe in einer Induktionspule.

    Magnetische Permeabilität

    • Eigenschaften von Diamagneten, Paramagneten und Ferromagneten

    Diamagnetische Stoffe

    • Beispiele für Diamagnetische Stoffe.
    • Wirkung im Magnetfeld und wie sich der Stoss an der Induktionsspule beim Einbringen eines Diamagneten verhält.

    Paramagnetische Stoffe

    • Beispiele für paramagnetische Stoffe.

    Ferromagnetische Stoffe

    • Verstärkung der magnetischen Flussdichte, Effekt sehr deutlich.

    Ausrichtung der Magnete

    • In nichtmagnetischen Stoffen sind Elementarmagnete ungeordnet.
    • Äußeres Magnetfeld erzeugt die Ausrichtung.

    Zusammenfassung der Maxwell-Gleichungen

    • Beschreibungen der eleiktrischen und magnetischen Felder und deren Beziehung зueinander.

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    Dieses Quiz behandelt den Magnetismus im Kontext der angewandten Medizinphysik. Es umfasst grundlegende Begriffe, Kräfte zwischen Magneten sowie die Induktion und deren Anwendungen. Erfahren Sie auch mehr über die historische Entwicklung des Magnetismus.

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