zum Thema die Elektromagnetische Induktion?
kann mir es Jemand bitte leichter erklären wie das passiert bitte?
Nadine lässt einen Stabmagneten durch eine Spule fallen. An die Spule ist ein Oszilloskop angeschlossen.Der Leuchtpunkt auf dem Schrim springt zunächst nach oben und anschließend noch viel stärker nach unten.Erkläre dies.
2 Antworten
Das Allgemeine Induktionsgesetz lautet Uind=-N*dPhi/dt das gilt für eine Leiterschleife, welche eine Magnetfeldänerung erfährt.
Es gibt auch eine Gleichung für die Änderung der Leiterfläche in einem Magnetfeld, wenn der Leiter aktiv in ein gleichbleibendes Magnetfeld getaucht wird:
Uind=-N*B*dA/dt
Das - soll die Richtung angeben, denn die Induzierte Spannung ist seiner Ursache immer entgegen gerichtet. Das stellt den Energieerhaltungssatz sicher, da sonst die Ladung von selbst ständig Energie bekommen würde und das ist nicht möglich.
Wenn du das jetzt noch nicht verstehen solltest ist es nicht schlimm. Merke dir nur, dass die induzierte Spannung Uind seiner Ursache immer entgegen gerichtet ist.
N ist die Anzahl der Windungen deiner Leiterschleife. dPhi steht für die Änderung des magnetischen Flusses Phi und dt ist die Änderung der Zeit t.
das heißt wir ändern in Abhängigkeit der Zeit den magnetischen Fluss Phi. Je nach dem wie lange bzw wie schnell sich das Magnetfeld ändert wird mehr Spannung induziert oder weniger. Je schneller desto mehr. Es geht dabei um die ÄNDERUNG völlig egal ob das Magnetfeld dabei stärker oder schwächer wird. Es geht nur darum, wie war es vorher und wie ist es nachher und wie lange hat es gedauert.
Bei der bewegten Leiterschleife haben wir eine Änderung der Leiterfläche die sich im Magnetfeld befindet. Also mit der Zeit haben wir mehr oder weniger von der Spule im Magnetfeld. N auch hier wieder die Windungszahl und diesmal rechnen wir nicht mit dem magnetischen Fluss sondern mit der Magnetischen Flussdichte.
Das Thema könnte am Anfang etwas verwirren, denn beim Thema Magnetismus gibt es nicht nur eine Größe, die das Magnetfeld charakterisiert, Es gibt die Magnetische Feldstärke H, den magnetischen Fluss Phi, die magnetische Flussdichte B, die magnetische Durchflutung Theta, die magnetische Feldkonstante My (μ) und die magnetische Permeabilität eines Stoffes Myr (μr).
Bin mir jetzt nicht sicher ob ich alle Größen aufgezählt habe. Ich will nur damit sagen, dass Magnetismus zusätzlich nochmal ein Thema für sich ist und ich denke es macht Sinn sich vorher über die Charakterisierung eines Magnetfeldes Gedanken zu machen, also welche Größen es hier gibt und wie sie zusammenhängen, bevor man auch das Thema Induktion anpackt, Ansonsten denke ich könnten die verschiedenen magnetischen Größen etwas verwirren und man fragt sich was zur Hölle da jetzt für den Magnetfeld ein B verloren hat obwohl man vorher doch noch mit Phi gerechnet hat usw.
Ich empfehle also das Thema Magnetismus zumindest mal vorher angeschaut zu haben, dass könnte für das Verständnis sehr Hilfreich sein.
Beim Eintauchen des Stabmagneten in das Innere der Spule wird die magnetische Flussdichte B größer; beim Austreten aus dem Inneren der Spule kleiner. Folglich ändert sich während der Bewegung des Dauermagneten durch das Innere der Spule die Polarität der induzierten Spannung.
LG H.
