Entsteht an den Spulenenden eine Induktion, wenn....?

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4 Antworten

Ein Beispiel für das, was du gefragt hast, ist der Lineargenerator. HIer bewegt sich eine Stange über Schienen, und zwar am besten senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld. (Im Transrapid ist sowas verbaut).

Der LIneargenerator ist mathematisch sogar viel einfacher als der drehende Generator, denn er erzeugt Gleichstrom (wenn sich die Stange mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt).

Angenommen, die H und B Feldlinien gehen von oben nach unten, die Stange rollt auf den Schienen von links nach rechts, dann wirkt auf die Stange eine Lorentzkraft F = Q * (v x B), und zwar ist diese Kraft nach vorne gerichtet (rechte Hand Regel, v mit Daumen nach rechts, Magnetfeld mit Mittelfinger nach unten, Mittelfinger mit F nach vorne

Sind die Enden der Schienen nun an einen Widerstand angeschlossen, dann fließt ein Strom, und zwar mit der Stromrichtung in der Stange nach vorne.

Klar ist, dass sowohl Stromstärke als auch Stromrichtung konstant bleiben, wenn die Geschwindigkeit v konstant bleibt, also Gleichstrom.

lks72 14.06.2014, 20:13

Kleine Korrektur zu meiner Lorentzkraft. Mit den Daten, die ich angegeben habe, zeigt der Mittelfinger nach hinten, nicht nach vorne, die Stromrichtung ist also genau anders herum.

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MechaTronLegacy 03.08.2014, 21:48
@lks72

Es entsteht keine Induktionsspannung. Der Lineargenerator entspricht nicht der Fragestellung.

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Ja, wenn die Spule nicht parallel zur Feldrichtung bewegt wird.

Ist die Bewegungsrichtung senkrecht zur Feldrichtung, ist die induzierte Spannung am höchsten.

MechaTronLegacy 03.08.2014, 21:49

Nein das geht nicht, wenn die gesamte Spule im Feld bewegt wird.

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Ob jetzt die Spule im Magnetfeld oder der Magnet in der Spule bewegt wird, ist kein Unterschied. Allerdings kommt es auf die Ausrichtung des Magnetfelds an, ob eine Spannung induziert wird oder nicht.

In einem homogenen Magnetfeld: NEIN.

ME2014 10.06.2014, 15:34

Halt, geht auch im homogenen Magnetfeld! Ich habe die Flußänderung nicht gleich erkannt. In der Realität gibts aber nur quasihomogende Felder wegen div B = 0.

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ME2014 10.06.2014, 15:45
@ME2014

Ich muss das auch nochmal erweitern! Ich hoffe Sie meinen die Leiterschaukel die nur "unten" die Magnetfeldlinien "schneidet". Dort wird induziert. Wenn die ganze Schaukel im Feld ist, wird nichts induziert. Dann heben sich nämlich die Lorentzkräfte im oberen und unteren Leiter auf. Gleiches gilt für die Flächenänderung und die damit verbundene Flußänderung (äquivalente Betrachtung, nur anderes Bezugssystem).

Dieses Bild bei dem es nur Feldlinien im Hufeisen gibt ist Blödsinn, das verwirrt nur.

Das sieht eher so aus: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/thumb/a/a4/Feldlinien_Hufeisenmagnet.png/220px-Feldlinien_Hufeisenmagnet.png

Wenn also der Nord oder Südpol die Leiterschleifenfläche durchstößt und man verschiebt nach links oder rechts, wird induziert! Kann man über die Lorentzkraft erklären, oder über die Flußdichteänderung in der Leiterschleife weil die Flußdichte in den Schenkeln nicht konstant ist, oder über die Änderung einer imaginären Fläche die Senkrecht zur Bewegungsrichtung aufgespannt wird. Rum wie Num, alles das Selbe!

Liegt die Leiterschleife aber komplett zwischen N und S, wird nichts induziert.

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