Versuchsdurchführung
Ein Hohl-Rohr aus Messing mit einer Länge von ca. 70cm und Bereichen mit unterschiedlichem Durchmesser ist einseitig geschlossen. An dem geschlossenen Ende ist in axialer Richtung ein dünner massiver Messingstab mit einer Länge von ebenfalls 70cm und einem Durchmesser von 2cm angesetzt. Diese Anordnung ist an den Enden über dicke Kupferkabel mit einem Gleichstromnetzteil verbunden, das bis zu 200 Ampere liefern kann.
Mit einer Hall Sonde, die an einem Stativ befestigt ist, wird die Stärke des Magnetfeldes entlang des Messingrohres in konstantem Abstand von 4cm zur Achse des Rohres gemessen.
Die Magnetfeldstärke bleibt trotz unterschiedlichem Rohrdurchmesser über die ganze Länge des Messingrohres bzw. Stabes konstant, da der Abstand zur Achse des Rohres kontant bei 4cm gehalten wird.
Beobachtung und Erklärung
Die Magnetfeldstärke bleibt trotz unterschiedlichem Rohrdurchmesser über die ganze Länge des Messingrohres bzw. Stabes konstant, da der Abstand zur Achse des Rohres kontant bei 4cm gehalten wird.
\(H=\frac{I}{2 \pi r}=\frac{I}{2 \pi\cdot 4cm}=const.\)
\(\rightarrow B=\mu _{0}\cdot H=\frac{\mu _{0}\cdot I}{2 \pi\cdot 4cm}=const.\)