Versuch 59

Wir messen Deklination, Inklination und Horizontalkomponente des Erdmagnetfelds.

Motivationsvideo

(Die in den Videos behandelten Experimente entsprechen nicht unbedingt den Aufgaben in der Versuchsanleitung.)

Versuchsaufbau

Versuchsaufbau mit Kompass und Karte, Inklinatorium, Spule, Maßband, Netzgerät, Digitalmultimeter, Stabmagnet, Schnur, Stativ, und Stoppuhr.

Kompass und Karte

Ein Kompass hat eine drehbar gelagerte magnetische Nadel. Der magnetische Nordpol der Nadel zeigt zum magnetischen Südpol der Erde.

Auf einer Karte oder einem Stadtplan ist (wenn nicht anders angegeben) geografisch Nord = oben.

🔗 https://www.google.de/maps/

📄 Karte.pdf

Inklinatorium

Ein Inklinatorium hat eine Kompassnadel, die sich um eine horizontale Achse drehen kann.

Spule

Die Spule wird durch Aufwickeln eines Kabels auf ein Plexiglasrohr selbst gebaut.

Netzgerät

Das Netzgerät für den Spulenstrom liefert 0...20 V und maximal 500 mA DC.

Digitalmultimeter

Wir verwenden die bekannten Digitalmultimeter Uni-T UT51 oder Pierron UT51 (baugleich).

🔗 https://phypra.uni-freiburg.de/ap/40/#Digitalmultimeter

🔗 https://phypra.uni-freiburg.de/ap/44/#Digitalmultimeter

📄 Uni-T UT51 Operating Manual.pdf

Stabmagnet

Der an einem Faden aufgehängte Dipolmagnet kann sich praktisch frei drehen.

Erdmagnetfeld

In erster Näherung lässt sich das Erdmagnetfeld als das Feld eines magnetischen Dipols im Erdmittelpunkt beschreiben, dessen Achse um etwa 10° gegen die Erdrotationsachse geneigt ist und dessen Dipolmoment etwa 8×10²² Am² beträgt. Die Abweichungen vom reinen Dipolfeld sind allerdings deutlich.

Wanderung der magnetischen Pole (schwarz) und der geomagnetischen Pole (rot). Die magnetischen Pole sind die Punkte, an denen das Feld senkrecht auf der Erdoberfläche steht. Die geomagnetischen Pole sind die Punkte, an denen die Dipolachse die Erdoberfläche schneidet.

Deutsches Geoforschungszentrum GFZ, Helmholtz-Zentrum, Potsdam:

🔗 https://www.gfz-potsdam.de/magservice/faq/