4.2 Magnete und bewegte Ladungen – Unterrichtsmaterial
⚠ Neu versucht die KI ungefähr das Niveau zu ermitteln. Bitte helfen Sie, indem Sie die Gewichtung der Kriterien mitbewerten! Generelles Feedback gern an marc@eduskript.org.
Teilchenbeschleuniger-Simulation: Bewegte Ladungen im Magnetfeld und Relativität
Ein instruktionsbasiertes Aufgabenmaterial zur erkundenden Nutzung einer interaktiven Teilchenspur-Simulation. Die Lernenden variieren Teilcheneigenschaften (Ladung, Masse, Geschwindigkeit) und Magnetfeldstärke, um die Kreisbewegung geladener Teilchen zu untersuchen und reale Detektorgrößen zu erklären. Das Material kombiniert explorative Simulation, eine Formelherleitung und eine quantitative relativistische Korrektur der Teilchenbahn.
Simulation: Geladenes Teilchen im homogenen Magnetfeld
Ein interaktiver Simulator zeigt die Kreisbewegung eines geladenen Teilchens in einem Magnetfeld; Flussdichte B, Masse, Ladung, Startort und Anfangsgeschwindigkeit können verändert werden, weitere Grössen lassen sich einblenden. Ein kurzer Hinweis stellt den Bezug zum LHC am CERN her. Reines Werkzeug mit wenig erklärendem Text, aber gutem Explorationspotenzial.
Zyklotron-/Synchrotron-Simulation
Interaktive Simulation eines Zyklotrons bzw. Synchro-Zyklotrons, in der geladene Teilchen (Proton, Deuteron, α) mit einstellbarer Spannung und Magnetfeld beschleunigt werden. Drei Modi (klassisch, relativistisch mit/ohne Frequenzanpassung) zeigen anschaulich den Übergang zur modernen Physik, inklusive Energie- und Geschwindigkeitsdiagrammen.
Magnetfeld eines geraden stromdurchflossenen Leiters (interaktive Simulation)
Interaktive Simulation zum Magnetfeld eines geraden Leiters: Der Strom kann per Schaltknopf umgekehrt werden, eine Magnetnadel lässt sich frei positionieren, und die konzentrischen Feldlinien samt Rechte-Hand-Regel werden erklärt. Erlaubt selbständiges Erkunden der Richtung des Magnetfelds um einen stromdurchflossenen Leiter.
Zyklotron – Funktionsprinzip, Simulation und Berechnung der Zyklotronfrequenz
LEIFIphysik-Seite zum Normal-Zyklotron: Sie erklärt anschaulich das Funktionsprinzip mit Duanten, Magnetfeld und Lorentz-Kraft, stellt die Zyklotronfrequenz formal her und diskutiert die relativistischen Grenzen. Eine wählbare Simulation (Spannung U, Flussdichte B, Teilchenart) sowie eine begleitende Untersuchungsaufgabe machen das Material interaktiv nutzbar.
Interaktive Simulation: Elektromagnetischer Schwingkreis
Eine interaktive Simulation eines elektromagnetischen Schwingkreises mit Kondensator und Spule, bei der Kapazität, Induktivität, Widerstand und Batteriespannung variiert werden können. Zeitlupe, U(t)- und I(t)-Diagramm sowie ein Balkendiagramm der Energieumwandlungen machen die Feldwechsel und die Energiebilanz sichtbar.
Lösung: Funkuhr-Empfang des Zeitsenders DCF77 (Schwingkreis, Interferenz, Phasensprung)
Lösungsvorschlag einer Aufgabenstellung zum Langwellenzeitsender DCF77: Wellenlänge, Schwingkreisabstimmung mit Ferritstabspule, Wegdifferenz von Boden- und Raumwelle, Phasensprung und begrenzte Reichweite. Die Musterlösung ist sauber formuliert, enthält aber keine eigentlichen Aufgaben-Formulierungen mit Lösungsansätzen für Lernende, sondern die vollständigen Musterlösungen zu den Teilaufgaben a–e.
Interaktive Bildschirmexperimente: Elementarladung mit dem Fadenstrahlrohr
Eine Sammlung interaktiver Bildschirmexperimente der Uni Berlin, in denen Schüler:innen Aufbau und Funktionsweise des Fadenstrahlrohrs erkunden und durch qualitative Vorüberlegungen und quantitative Messungen die Elementarladung selbst bestimmen. Spielerische Exkurse zu verschiedenen Strahlformen ergänzen die Kernexperimente.
MILLIKAN-Versuch: Steige-Fall-Methode (LEIFIphysik)
Ausführlich aufbereitete Unterrichtseinheit zum Millikan-Versuch mit Aufbau, vollständiger theoretischer Herleitung der Ladungsbestimmung nach der Steige-Fall-Methode, gestuften Rechenaufgaben und einer Simulation zur Aufnahme eigener Messwerte inklusive Auswertung. Die Materialien kombinieren physikhistorischen Kontext, Formelherleitung und eigenständiges virtuelles Experimentieren.
Animation zur Dipolstrahlung (Hertz'scher Dipol)
Interaktive HTML5-Animation zum Hertz'schen Dipol bzw. Stabdipol, mit Darstellungen von Feldlinien in 2D/3D, E- und H-Vektoren sowie dem Poynting-Vektor. Begleitende Aufgaben leiten an, Richtcharakteristik, Phasenbeziehung und Nah-/Fernfeld-Verhalten des Energiestroms zu beobachten und zu beschreiben.
Elektromagnetischer Schwingkreis – interaktive Simulation
Interaktive Simulation eines elektromagnetischen Schwingkreises, bei der Kapazität, Induktivität, Widerstand und Spannung variiert und die Schwingung in Zeitlupe beobachtet werden kann. Feldlinien, U(t)- und I(t)-Diagramme sowie ein Energieumwandlungs-Diagramm visualisieren das Geschehen. Ein mathematischer Anhang liefert Formeln für Spannung, Ladung und Stromstärke.
Abituraufgabe: Induktionskochfeld – elektromagnetische Induktion
Eine Abituraufgabe (mit LEIFIphysik-Lösung) zur elektromagnetischen Induktion am realen Beispiel des Induktionskochfelds. Die Teilaufgaben reichen von der Erklärung der Wirbelströme über die Herleitung des Induktionsgesetzes bis zur quantitativen Bestimmung der Feldstärke aus Oszilloskop-Daten und einer Begründung der kHz-Frequenzwahl.
Simulation: Induktionsspannung bei veränderlichem Flächeninhalt einer Leiterschleife
Interaktive, didaktisch durchdachte Lerneinheit zur elektromagnetischen Induktion: Mit einer Simulation werden drei Teilversuche zur Abhängigkeit der Induktionsspannung von der Änderungsrate der Flächeninhalts, von der magnetischen Flussdichte und vom Winkel zwischen Feld und Leiterschleife durchgeführt. Wertetabellen und Diagramme führen schrittweise zum Induktionsgesetz U_i = -B·ΔA/Δt·cos(φ).
Interaktive Simulation: Magnetfeld eines Stabmagneten (Walter Fendt / LEIFIphysik)
Eine HTML5-Simulation, in der Schüler:innen mit einer bewegbaren Magnetnadel das Feldlinienbild eines Stabmagneten erkunden. Die Nadel zeichnet Feldlinien mit Pfeilspitzen ein, der Magnet kann umgedreht werden. Kurze Bedienanleitung, keine Aufgaben oder Erklärtexte.
Kirchner-Versuch: Bestimmung der spezifischen Elektronenladung e/m
Anspruchsvolle Abituraufgabe zum Kirchner-Versuch (Beschleunigung von Elektronen, Hochfrequenz-Kondensatoren, Flugzeitmethode) mit vollständiger ausgearbeiteter Lösung auf LEIFIphysik. Die Aufgaben verlangen Herleitungen, Diagrammablesung, begründete Entscheidungen und einen Vergleichsexperiment-Vorschlag (Lorentzkraft/Wien-Filter). Didaktisch solide und prüfungsnah, aber ohne anschaulichen Einstieg oder spielerische Elemente.
Wien-Filter und Elektronenmasse – Lösung mit Relativitätsbetrachtung
Ausführliche Musterlösung zu einer Abituraufgabe, in der die Elektronenmasse über das Wien-Filter und die Lorentz-Kraft experimentell bestimmt wird. Alle Teilaufgaben werden Schritt für Schritt mit Herleitungen, Zahlenwerten und Begründungen gelöst, inklusive relativistischer Korrektur und Diagrammzuordnung.
LVS-Geräte: Elektromagnetische Induktion bei der Lawinenrettung
Ein ausführlich gelöstes Abituraufgaben-Format zum Thema LVS-Geräte mit fünf Teilaufgaben zu Frequenz, Induktion, magnetischem Fluss und Orientierung der Spulen. Der echte Alltagsbezug (Lawinenrettung) macht das Material spannend; die Lösungen sind didaktisch sauber hergeleitet, allerdings ohne Einstiegserklärung oder Vorbereitung für Lernende.
Tethered Satellite (TSS-1R): Stromerzeugung im Erdmagnetfeld
Aufgabenblatt mit vollständig ausgearbeiteter Lösung zur gescheiterten NASA-Mission TSS-1R: Ein per Seil ausgesetzter Satellit erzeugt im Erdmagnetfeld Spannung und Strom, dessen Lorentz-Kraft das Shuttle abbremst. In mehreren Teilaufgaben werden Induktionsspannung, Strom, gewonnene Energie, Bremskraft sowie der Höhenverlust über eine Gravitations-Energiebetrachtung berechnet.
Pionentherapie: Protonen im Speicherring und Zeitdilatation bei Pionen (Aufgaben mit Lösungen)
Eine physikalische Aufgabe zum Thema Pionentherapie: geladene Teilchen auf Kreisbahnen im Magnetfeld, relativistische Energie und Zeitdilatation beim Pionenzerfall. Enthält vollständige Musterlösungen mit Herleitungen und Diagrammen, kommt vom bayerischen Abitur-Kontext (FWU/LEIFIphysik).
Simulation elektrischer Felder
Interaktives Werkzeug zum Platzieren von Punktladungen und Beobachten von elektrischen Feldern, Spannungen und Äquipotenziallinien. Eigene Untersuchungen zu Wechselwirkungen geladener Körper werden ermöglicht, inkl. Vorhersagen und Beschreibungen mit Vektordiagrammen.
Interaktive Simulation: Elektromagnetischer Schwingkreis
Interaktive Simulation eines elektromagnetischen Schwingkreises mit Kondensator, Spule und einstellbarem Widerstand. Die Lernenden variieren Kapazität, Induktivität und Widerstand und beobachten Schwingungsdauer, Spannungs- und Stromverläufe sowie Energieumwandlungen inklusive Dämpfung, aperiodischem Grenzfall und Kriechfall.
Fadenstrahlrohr: Bestimmung der Elektronenmasse mit Simulation und Auswertungsaufgaben
Vollständig ausgearbeiteter, geleiteter Versuch zum Fadenstrahlrohr, mit dem die spezifische Ladung e/me und die Elektronenmasse bestimmt wird. Der Aufbau wird anschaulich beschrieben, eine Simulation angeboten, und gestufte Aufgaben führen von der Herleitung der Geschwindigkeit über die Lorentz-Kraft bis zur Kreisbahn. Das Material verbindet Realexperiment, theoretische Herleitung und quantitative Auswertung auf gymnasialem Niveau.
Simulation: Geladenes Teilchen im homogenen elektrischen Feld
Interaktive Simulation, in der die Bahn eines geladenen Teilchens im elektrischen Feld beobachtet wird, mit einstellbarer Feldstärke, Masse, Ladung, Startort und Anfangsgeschwindigkeit. Ein praxisnaher Anwendungskontext (Elektronenstrahl-Ablenkung in Röhrenfernseher, Oszilloskop, Rauchgasfilter) wird anschaulich erläutert. Der erklärende Text ist knapp, das Werkzeug lädt aber zum selbständigen Erforschen der Zusammenhänge ein.
Induktion durch Änderung des Flächeninhalts (Simulation MintApps)
Eine interaktive Simulation von LEIFIphysik/MintApps, mit der Schüler:innen die elektromagnetische Induktion bei Änderung des Flächeninhalts einer Leiterschleife untersuchen können. Es handelt sich um ein reines Werkzeug ohne erklärenden Begleittext, bestens geeignet für selbständiges, hypothetisch-experimentelles Erkunden im Unterricht.
Interaktive Simulation: Elektromotor im Magnetfeld
Eine interaktive Simulation zum Gleichstrommotor, in der Lernende mit Schiebereglern (Magnetfeldstärke, Strom, Windungszahl, Motorlänge, Radius) die Kraft auf eine stromführende Drahtschleife untersuchen. Begleitende Aufgaben führen durch gezielte Einstellungen und leiten zu qualitativen Erkenntnissen über die Lorentz-Kraft und den Kommutator.
Fadenstrahlrohr – Interaktive Simulation
Eine Simulation eines Fadenstrahlrohrs mit Helmholtz-Spulen, in der alle relevanten Parameter (Beschleunigungsspannung, Spulenstrom, Radius) verändert werden können und die Kreisbahn des Elektronenstrahls sichtbar gemacht wird. Begleitet wird sie durch eine knappe theoretische Herleitung der Formeln für Kreisbahn-Radius und Umlaufdauer bis hin zur Bestimmung der spezifischen Elektronenladung e/m. Ein gutes Werkzeug, um das Verhalten bewegter Ladungen im Magnetfeld selbst zu erkunden, mit eher knappem Erklärtext.
Bremsstrahlung und das kontinuierliche Röntgenspektrum
Der Text erklärt anschaulich, wie Bremsstrahlung durch Abbremsen schneller Elektronen in der Anode einer Röntgenröhre entsteht, und leitet das kontinuierliche Spektrum samt Grenzwellenlänge her. Ergänzt wird er durch eine interaktive Simulation, mit der Bremsspektren verschiedener Anodenmaterialien und Spannungen untersucht werden können.
Wechsel- und Gleichstromgenerator (Simulation)
Interaktive Simulation einer rotierenden Leiterschleife im Hufeisenmagnetfeld, die die induzierte Spannung und Stromrichtung zeigt. Umschaltbar zwischen Wechselstrom- und Gleichstromgenerator (mit Kommutator), mit Reglern für Drehrichtung und Geschwindigkeit.
Aufgaben des 3. International Young Physicists' Tournament (IYPT) 1990
Dieses Dokument enthält die 17 Aufgaben des 3. IYPT (1990) in einer kommentierten kritischen Edition mit ausführlichen Anmerkungen zur Textüberlieferung. Die offenen Forschungsaufgaben (Ball auf oszillierendem Kolben, Wolkengrenzen, Fraktale, Segnersches Rad u.a.) verlangen eigenständige Modellbildung, Experimente und quantitative Abschätzungen. Der grosse philologische Apparat dient der historischen Dokumentation, nicht dem Unterricht.
Skript SF4: Ergänzungen Ströme und Magnete (Induktion, Selbstinduktion, Transformator)
Umfangreiches Schwerpunktfach-Skript zum Induktionsgesetz, zur Selbstinduktion und zum Transformator. Es kombiniert klare Zielformulierungen und Formeln mit vielen anspruchsvollen Aufgaben (Gedankenexperimente, Diagramm-Aufgaben, Abschätzungen) und enthält Lösungen zu ausgewählten Aufgaben. Der Bezug zu Alltagsanwendungen (Zündkerze, Dynamo, Induktionsherd, Tesla) macht den Stoff lebendig.
Physik-Skript G4: Ströme und Magnete
Umfassendes Skript zur Elektrizitäts- und Magnetismuslehre fürs Gymnasium, mit geschichtlichem Einstieg, Modellvorstellungen (Elementarmagnetchen, Influenz/Polarisation), Coulombgesetz und Stromkreisen sowie vielen Übungsaufgaben und Lösungen. Enthält Praktikums- und Protokollaufgaben und reizvolle Transferaufgaben mit Realweltbezug (Millikan-Versuch, Erdladung, Mond auf Umlaufbahn).
Interaktive Simulation: Feldlinienbild eines Stabmagneten mit Magnetnadel
Ein interaktives Simulationswerkzeug, mit dem Lernende das Feldlinienbild eines stabförmigen Dauermagneten erkunden. Mit der Maus wird eine Magnetnadel im Feld bewegt; die durch deren Mittelpunkt verlaufende Feldlinie wird eingezeichnet, der Magnet lässt sich umdrehen und das Bild löschen. Enthält kaum erklärenden Text, ist aber als exploratives Werkzeug didaktisch wertvoll.
Simulation eines Driftröhren-Linearbeschleunigers
Ein herunterladbares Windows-Programm simuliert einen Driftröhren-Linearbeschleuniger mit 10 Driftröhren. Amplitude und Frequenz der Wechselspannung lassen sich variieren, um die optimale Anpassung zu finden; wahlweise kann ein Einzteilchen oder ein Teilchenpaket verfolgt werden. Das Werkzeug eignet sich zum selbständigen Erkunden der Funktionsweise eines Linearbeschleunigers.
Mikrotron – Elektronenbeschleunigung im Magnetfeld (Abi-Aufgabe mit Lösung)
Abi-Aufgabe zum Mikrotron: Elektronen werden im Kondensator beschleunigt und im Magnetfeld auf Kreisbahnen gezwungen. Behandelt werden Lorentzkraft und Drei-Finger-Regel, Bahnradius, relativistische Abschätzung, Wien-Filter und ein transferreicher Teil zur Strahlentherapie. Vollständige Musterlösung enthalten.
Der Zitteraal als Kondensator – elektrische Felder und Stromkreise (Aufgaben mit Lösung)
Eine abwechslungsreiche Aufgabensammlung mit vollständigem Lösungsvorschlag, die den Elektroplax des Zitteraals als Plattenkondensator und elektrischen Dipol modelliert. Behandelt werden Kapazität und gespeicherte Energie, Feldlinien und Äquipotentiallinien, Entladestromkreis mit Diagrammauswertung sowie die Serien-Parallelschaltung der Elektrozyten, ergänzt um eine ethische Diskussion von Selbstversuchen.
Abituraufgabe Betatron: Elektronenbeschleunigung mit Magnetfeldern (mit Lösungen)
Vollständige Abituraufgabe mit Musterlösung zum Betatron: Elektronen werden im Magnetfeld auf Kreisbahnen gehalten (Lorentzkraft/Zentripetalkraft), im Wien-Filter gefiltert und über induzierte Wirbelfelder auf 0,99c beschleunigt. Enthält auch relativistische Energiebetrachtungen (E = mc²) und eine Grössenordnungs-Abschätzung der Umlaufanzahl. Die Lösungen sind sauber hergeleitet, die Aufgaben gehen deutlich über Routine hinaus (u.a. Erklärung, warum Magnetfelder statisch keine Arbeit leisten).
Das Low-Cost-Zyklotron – Abituraufgabe mit Lösung
Abituraufgabe zum Zyklotron: Aus der Kräftebilanz (Lorentzkraft als Zentripetalkraft) wird die Zyklotronfrequenz hergeleitet und anschliessend ein fiktives 'Low-Cost-Zyklotron' mit Haushaltwechselspannung durchgerechnet (Energiezuwachs, Magnetfeld, Beschleunigungszeit, Bahnradius). Die vollständige Musterlösung endet mit der überraschenden Erkenntnis, dass der Bahnradius 9,5 km beträgt und das Gerät damit unrealisierbar ist.
Zündkerze im Ottomotor – Elektrisches Feld, Zündspule und Glimmphase (Aufgaben mit Lösungen)
Eine Abituraufgabe mit vollständiger Musterlösung (LEIFIphysik): Feldlinien und Äquipotentiallinien einer Zündkerze, Kapazitäts- und Feldstärkerechnung, Funktionsweise der Zündanlage (Selbstinduktion, Hochtransformieren) sowie Energiebilanzen und elektromagnetische Schwingung. Der Autobenzin-Bezug ist nah an der Schülerwelt, die Aufgaben anspruchsvoll und prüfungsartig.
Photoeffekt: Hallwachs-Versuch und Lenard-Röhre (Abituraufgabe mit Lösungen)
Mehrteilige Abituraufgabe zum Photoeffekt: historisches Hallwachs-Experiment, Deutung des Spannungsverlaufs einer Vakuumphotozelle, quantitative Berechnung der Grenzspannung mit der Einstein-Formel sowie Energiebestimmung der Elektronen über die Kreisbahn im Magnetfeld. Ausführliche, formale Musterlösungen sind enthalten.
Interferenz elektromagnetischer Wellen an Dipolantennen (Abituraufgabe mit Lösung)
Eine Abituraufgabe zur Überlagerung elektromagnetischer Wellen: stehende Wellen vor einer Metallplatte und Interferenz bei einer zweiten Quelle oder reflektierenden Platte. Der Lösungsvorschlag von LEIFIphysik erklärt anschaulich Knoten, Bäuche und Gangunterschiede und rechnet die Frequenz- sowie Gangunterschiedsaufgabe Schritt für Schritt vor.
Interaktive Simulation: Induktionsspannung bei rotierender Leiterschleife
Ein geführtes Web-Lernarrangement zur elektromagnetischen Induktion an einer rotierenden Leiterschleife. Schüler:innen untersuchen mit einer interaktiven Simulation in drei Teilversuchen systematisch die Abhängigkeit der Induktionsspannung von Änderungsrate, Flussdichte und Flächeninhalt, füllen Wertetabellen und erstellen Diagramme. Das Material leitet Schritt für Schritt zur Formel U_i = B·A·(Δφ/Δt)·sin(φ).
NFC mit einer selbstgebauten Spulenantenne nachweisen
Eine Bauanleitung für eine einfache Kupferspulen-Antenne mit LED, mit der sich das Magnetfeld der NFC-Schnittstelle des Smartphones sichtbar nachweisen lässt. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises wird berechnet und das Experiment mit Variationen (Position, Abstand, Orientierung) sowie einem Abschirmungstest erkundet. Der Alltagbezug (kontaktloses Bezahlen) macht das Thema greifbar, die Aufgaben sind aber ohne Lösungen.
Kraft auf stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld – Messung mit der Feinwaage
Versuchsanleitung zur quantitativen Untersuchung der Lorentzkraft auf einen stromdurchflossenen Leiter mit günstigen Materialien (Feinwaage, Hufeisenmagnet, Alufolien-Streifen). Systematisch werden die Abhängigkeiten von Stromstärke, Leiterlänge und Winkel gemessen und daraus die magnetische Flussdichte B hergeleitet. Mit Messtabellen und Auswertung, auch als qualitativer Schülerversuch variantenreich einsetzbar.
Magnetischer Bremsversuch: Fallende Magnete in Rohren und die Regel von Lenz
Ein gut ausgearbeitetes Experimentmaterial zur elektromagnetischen Induktion: Fallende Magnete in Rohren aus verschiedenen Materialien zeigen verblüffend langsameres Fallen und führen zur Regel von Lenz. Darauf folgt ein quantitativer Messversuch mit Messwerterfassungssystem oder Oszilloskop inklusive Auswertung und Erweiterungsidee (Bestimmung von g).
Interaktive Simulation: Idealer Transformator
Eine interaktive Simulation zum idealen Transformator, bei der Windungszahlen, Primärspannung und Sekundärstromstärke verändert werden können. Begleitende Aufträge leiten zur Untersuchung der Spannungs- und Stromtransformation sowie der Leistungsübertragung an.
Elektronenstrahlablenkröhre: Simulation, Versuchsaufbau und Auswertung
Interaktive Lernumgebung zum Versuch der Elektronenstrahlablenkung im elektrischen Feld: Die Lernenden steuern eine Simulation mit Heiz-, Beschleunigungs- und Kondensatorspannung, beobachten die Ablenkung und leiten in gestuften Aufgaben die Parabelgleichung der Bahnkurve her. Ziel ist auch die kritische Reflexion, warum die Elektronenmasse so nicht bestimmbar ist.
Linearbeschleuniger (Simulation MintApps)
Interaktive Simulation eines Linearbeschleunigers aus den MintApps, bereitgestellt auf LEIFIphysik. Schüler:innen können das Prinzip der Beschleunigung geladener Teilchen durch elektrische Felder eigenständig erkunden; erklärender Text ist auf der Seite selbst nicht enthalten.
Elektronenstrahlablenkröhre – Simulation
Herunterladbare Simulation einer Elektronenstrahlablenkröhre, bei der Heiz-, Beschleunigungs- und Kondensatorspannung variiert und die Bahn des Elektronenstrahls beobachtet werden kann. Eignet sich zum selbständigen Erkunden des Verhaltens bewegter Ladungen in elektrischen Feldern.
Kelvin-Spulenpaar: Absolutmessung magnetischer Dipolmomente
Ein von Martin Lieberherr (MNG Rämibühl) verfasstes Experimentalheft zum Kelvin-Spulenpaar, einer Anti-Helmholtz-Anordnung mit d=√3·r für einen konstanten Feldgradienten. Theoretische Herleitung aus dem Biot-Savart-Gesetz, Messung des Gradienten mit Hallsonde und Bestimmung eines Kompassnadel-Dipolmoments über Kraftmessung und Schwingungsdauer, inklusive Fehlerbalken und Konsistenzprüfung.