Physik: Max-/minimale Spannung bei der Leiterschleife?
Warum ist die entstehende Spannung gerade maximal, wenn die Leiterschleife vertikal steht und minimal, wenn die Leiterschleife horizontal steht?
Bitte mit der Änderungsrate des Magnetfeldes, welches die Spulenfläche durchdringt, erklären.
Danke im voraus!
2 Antworten
Die Stärke des Magnetfeldes, welches auf die Fläche der Leiterschleife wirkt, ändert sich sinusförmig. Steht die Leiterschleife senkrecht, ist ihre Fläche (in Bezug auf das Magnetfeld) Null. Dreht sie sich weiter, vergrößert sich die wirksame Fläche schnell. Steht sie waagerecht, ist die Fläche maximal, aber eine Änderung des Winkels hat nur eine sehr kleine Änderung der Fläche zur Folge.
Jetzt schau Dir eine Sinuskurve an. Im Nulldurchgang ist die Steigung maximal, in der Nähe der Extrema ist sie minimal. Die Steigung gibt die Änderungsrate an, mithin die Stärke der Induktion.
Natürlich. Der Ladungsträger (Elektron) im Leiter bewegt sich durch die Drehung der Leiterschleife durch das Magnetfeld. Folglich wird eine Kraft auf das Elektron ausgeübt: die Lorentzkraft.
Die Spannung entsteht aus der Flächenänderung im Bezug auf das Magnetfeld. Die Flächenänderung ist im vertikalen Fall Maximal!
Könnte man auch mit Lorentzraft argumentieren?