Frage von Fruechtemix, 31

Offene Leiterschleife oder geschlossen mit Glühlampe. Welche Eigenschaft hat Einfluss auf einen, durch ein Magnetfeld, fahrenden Wagen?

Hallo, ich befinde mich momentan mitten in der Vorbereitung auf meine Physikprüfung und stoße nun bei folgender Aufgabe an meine Grenzen:

Experiment: Eine Leiterschleife ist auf einem Wagen befestigt. Dieser Wagen kann durch einen an einem Faden angehängten Massekörper in Bewegung versetzt (es wird also eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung vorliegen) und durch ein homogenes, zeitlich konstantes, Magnetfeld hindurchgezogen werden. Der Wagen wird zum Zeitpunkt t=0 vor dem Magnetfeld freigegeben und fährt dann durch dieses vollständig durch (er verlässt es auch wieder vollständig). Reibungsverluste sind zu vernachlässigen.

Nun zur eigentlichen Aufgabe. Das Experiment wird zweimal durchgeführt. Einmal mit einem Wagen mit offener Leiterschleife und einmal mit einem Wagen an dessen Enden der Leiterschleife eine Glühlampe befestigt ist. Welcher Wagen besitzt nun die kürzere Fahrzeit und warum?

Ich komme einfach nicht auf eine plausible Erklärung, welcher Wagen schneller ist. Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen. Vielen Dank.

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 21

Lenzsche Regel, Energieerhaltung.

Jeder dieser beiden Begriffe sollte weiterführen können.

Ggf. noch "Wirbelstrombremse" / "Induktionsbremse" hinzunehmen

Kommentar von Fruechtemix ,

Das ich mit diesen Begriffen arbeiten muss ist mir schon bewusst. Ich weiß, dass durch die Lenzsche Regel ein Strom induziert wird, der der Ursache entgegenwirkt und somit den Wagen bremst, aber passiert das genauso bei der Glühlampe, bzw. was ist dort der konkrete Unterschied? Wird dort der Wagen auch abgebremst oder leuchtet dort dafür einfach nur die Lampe?

Kommentar von PWolff ,

Wann fließt mehr Strom in der Leiterschleife: wenn die Schleife offen ist oder wenn der Strom durch die Glühlampe fließen kann?

Wann kommt also der Effekt der Lenzschen Regel stärker zum Tragen?

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