Ein Dauermagnet wird in eine Spule gelegt.Die Spule wird zusammen mit dem Magneten bewegt.Kann jetzt eine Induktionsspannung entstehen?
Pls helft mir
5 Antworten
wenn sie sich in unterschiedlichen Richtungen bewegen ja ansonsten je nach dem wie schnell sie sind, werden sie in gleiche Richtung gleich schnell bewegt und auch der Abstand zueinander bleibt gleich, dann passiert gar nichts.
Dir soll damit klar werden, dass NUR und ausnahmslos NUR dann eine Spannung induziert wird, wen der elektrische Leiter also deine Spule eine Magnetfeld ÄNDERUNG erfährt. Es muss also nur eine Änderung des Magnetfeldes stattfinden allerdings geht es dabei um das Magnetfeld welches auch der elektrische Leiter erfährt. Das ist wichtig und wirklich nicht so schwer zu merken.
Schauen wir uns dazu mal ein paar Gleichungen an:
Allgemeines Induktionsgesetz:
In dem Fall wird davon ausgegangen, dass sich der magnetische Fluss Phi (Dieser komische Buchstabe mit dem Kreis und dem Strich durch) in Abhängigkeit der Zeit t ändert, welches die Leiterschleife mit der Windungszahl N erfährt.
das d steht hierbei für delta und weißt sozusagen hier darauf hin, dass es sich um die Änderung der Physikalischen Größe handelt. Das - Zeichen vor dem N stellt den Energieerhaltungssatz sicher, denn rotierende magnetische Felder und rotierende elektrische Felder können sich nach Maxwell gegenseitig erzeugen. Wenn nun die induzierte Spannung genauso gerichtet ist wie das Magnetfeld, dann würde sich das System sozusagen selbst verstärken und ständig mehr Energie bekommen aber das ist ja laut dem Energieerhaltungssatz nicht möglich. Das heißt die Induzierte Spannung ist seiner Ursache immer entgegen gerichtet und das wird mit dem Vorzeichen entsprechend ausgedrückt. Für dein Ergebnis selber kannst du das erstmal ignorieren und den Spannungswert ohne Richtungsangabe als reinen Betrag schreiben nur wenn du die Maschenregel für deine Schaltung aufstellen willst, solltest du die Richtung beachten.
so was passiert jetzt? Wir habe ein Magnetisches Feld mit dem Fluss Phi die sich verändert und das braucht eine gewisse Zeit bis der Wert des magnetischen Feldes einen neuen stabilen Wert für den magnetischen Fluss erreicht. Diese Änderung in Abhängigkeit der Zeit bewirkt jetzt in einer Spule welches diese Änderung erfahren hat mit der Windungszahl N eine Spannung U. Das heißt dein Magnetfeld ist stärker oder schwächer geworden und hat aufgrund dieser Änderung eine Spannung induziert. Währe das Magnetfeld einfach so stark geblieben wie es ist egal wie stark, würde keine Spannung induziert werden.
Schauen wir uns einen 2. Fall an:
Ui=-N*B*dA/dt
Auch hier wieder ein ähnliches Prinzip nur diesmal bleibt das Magnetfeld so stark wie es ist aber die FLÄCHE des elektrischen Leiters verändert sich im Magnetfeld weil wir z.b. einen elektrischen Leiter mit einer bestimmten Fläche in das Magnetfeld eintauchen und oder wieder herausnehmen.
Wir haben auch hier wieder das - Zeichen mit dem selben hintergrundgedanken eine Spule mit der Windungszahl N nur diesmal rechnen wir hier mit einer anderen magnetischen Größe nämlich der magnetischen Flussdichte B und wir haben die Änderung der Fläche in Abhängigkeit der Zeitlichen Änderung dt.
Aber auch hier solltest du erkennen können hier tut sich nicht viel am Ende geht es immer um eine Größe die sich ändert bzw um eine Änderung des Magnetfeldes welches vor allem vom elektrischen Leiter erfahren wird.
Wenn du das verstanden hast, bist du auf jeden Fall im Thema Induktion schon auf einen guten Weg :)
Kommt drauf an. Wenn beide mit derselben Geschwindigkeit (da die Geschwindigkeit eine vektorielle Größe ist, also auch eine Richtung neben den Betrag hat, verzichte ich darauf zu erwähnen, dass es dieselbe Richtung sein muss) bewegt werden, erfolgt keine Relativbewegung, die erst dazu führt, dass es zur Induktion kommt. Wenn aber beide entgegengesetzt bewegt werden (meinetwegen auch mit dem gleichen Geschwindigkeitsbetrag), dann wird eine Spannung induziert.
Das ist nur logisch, wenn man die Definitionsgleichung der induzierten Spannung verinnerlicht hat, diese lautet:
Also die negative Änderung des magnetischen Flusses über die Zeit, welcher selbst definiert ist über folgende Gleichung:
wobei A hier die vom Magnetfeld B senkrecht durchsetzte Fläche ist!
Über die Produktregel ergibt sich dann:
Elektromagnetische Induktion erfolgt also nur genau dann, wenn sich entweder die magnetische Flussdichte B über die Zeit t verändert oder sich die vom Magnetfeld senkrecht durchsetzte Fläche A oder sogar beides in Kombination, ansonsten nicht! Was findet jetzt bei der Relativbewegung mit dem Dauermagneten und der Spule statt? Richtig, Induktion über Magnetfeldänderung. Achtung: Ist der Magnet vollkommen in die Spule eingetaucht, liegt keine Induktionsspannung vor, erst wieder nach dem Herausführen bzw. sowohl beim Herein- als auch Hinausführen.
Nein. Wenn beide mit der selben Geschwindigkeit in die gleiche Richtung bewegt werden, verändert sich der magnetische Fluss dabei nicht, also wird keine Spannung induziert. Es könnte allerdings sein, dass sich der Magnet dabei dreht. In dem Fall würde sich der magnetische Fluss ändern.
nein
eines von den beiden darf bewegt werden..oder entgegengesetzt..erst dann entsteht induktion..
das ist das gleiche wie wenn man beide hände zusammenlegt und zusammen hoch und runterbewegt..entsteht dann (reibungs)wärme zwischen den händen? nein..erst mann nur eine hand an der anderen bewegt wird oder beide entgegengesetzt..dann entsteht wärme
Unter welchen Bedingungen wird denn eine Spannung induziert?