Moderne Smartphones verfügen über Magnetfeldsensoren, die für eine genaue Navigation das Erdmagnetfeld ermitteln. Das Smartphone kann somit beim Messen von Stromstärken helfen. Dazu werden neben dem Smartphone, einer App und einigen wenige anderen Komponenten, nur noch ein kleiner Clip aus dem 3D-Drucker benötigt.

Anzeige

Wie in einem Artikel mit dem Titel „Smarte Physik – Stromstärken mit dem Handy messen“ in einem Physik-Fachmagazin nachzulesen ist, lässt sich der im Smartphone befindliche Magnetfeldsensor zum Messen von Stromstärken einsetzen. Es werden zusätzlich noch eine App und ein paar einfache Komponenten benötigt. Ebenso kommt ein kleiner Clip aus dem 3D-Drucker zum Einsatz.

Der Magnetfeldsensor

Das Erdmagnetfeld liegt in Mitteleuropa bei etwa 20 µT in horizontaler und 44 µT in vertikaler Richtung. Je nach Modell erfasst ein Smartphone Feldstärken über 1000 µT. Dabei wird der Riesenmagnetowiderstand (GMR-Effekt) genutzt. Änderungen des magnetischen Felds führen hierbei zu Änderungen des elektrischen Widerstands des Sensorelements.

Der Sensor misst indirekt über die magnetische Wirkung von Gleichströmen auch Gleichstromstärken. Wird eine gewickelte Spule über dem Magnetfeldsensor platziert, wird über das gemessene Magnetfeld auf die Stromstärke in der Spule geschlossen.

Messhilfe aus dem 3D-Drucker

Eine 3D-gedruckte Halterung kann beim Messen helfen. Für eine erleichterte Positionierung können die Spule und das Kabel am Smartphone fixiert werden. Der Spulenclip lässt sich mit einfachen Komponenten per 3D-Druck herstellen. Es werden Kupferlackdraht, ein Stab zum Wickeln der Spule, Kabelbinder und Laborkabel oder Abgreifklemmen benötigt. Für den Kupferlackdraht eignet sich ein Durchmesser von zum Beispiel 0,75 mm. Beim Stab empfiehlt sich ein Durchmesser von 12 mm. Auf der Website „Physik kommunizieren“ ist eine einfache und nachvollziehbare Anleitung und die 3D-Druckvorlagen.

Der fertige Clip wird auf das Smartphone gesteckt und die Spule wird über dem Magnetfeldsensor platziert. Apps wie Phyphox bestimmen das Magnetfeld senkrecht zum Display. Die Größe des Magnetfelds lässt auf die Stromstärke in der Spule oder die Permeabilitätszahl des Kernmaterials schließen. Markierungen auf dem Clip erleichtern die erneute Positionierung. Phyphox hilft beim Auslesen der Rohdaten des Magnetfeldsensors. Die Daten der Sensoren können auch für andere Experimente umgerechnet und dargestellt werden.

TOP 10 verkaufte 3D-Drucker der 40. Kalenderwoche 2020

Platzierung3D-DruckerAktionspreisAktion / GutscheinZum AngebotInfos zum Gerät
1Artillery Sidewinder-X1331,10 €

N4C0B46DE6DEB001

kaufenProduktvorstellung lesen
2QIDI TECH X-Max1.199,00 €Flash Salekaufen
3QIDITECH Large X-Plus687,14 €Flash Salekaufen
4Artillery GENIUS239,94 €Flash SalekaufenTestbericht
5Anycubic Chiron368,94 €Flash Salekaufen
6ANYCUBIC Mega X343,14 €Flash SalekaufenTestbericht
7ANYCUBIC Mega-S179,74 €Flash Salekaufen
8Alfawise U30 Pro237,35 €

GB720SALE194

kaufen
9Flying Bear Ghost 4S309,59 €

F5079D62CDE27001

kaufen
10Creality Ender 3153,94 €

F4FE9A937B5EB000

kaufen
OUTTRONXY X5SA327,89 €kaufen
OUTELEGOO Mars
241,37 €kaufen
OUTCreality CR-10 V2429,14 €

S4FFCD1E79A27000

kaufen
OUTEcubMaker 4 in 1545,58 €kaufen
OUTAnycubic Photon-S372,53 €kaufen
OUTANYCUBIC MEGA ZERO160,57 €kaufen
7Alfawise U30171,99 €

ALFAWISEU30T

kaufenTestbericht
OUTAlfawise U20269,6 €kaufenTestbericht
OUTNOVA3D Bene4 LCD362,30 €kaufen
OUTCreality Ender 3 V-Slot187,63 €kaufenTestbericht
OUTTRONXY D01426,39 €kaufen

Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden | Alle 3D-Drucker-Gutscheine | 3D-Drucker kaufen