Warum wird beim Thomsonschen Ringversuch eine Stromstärke induziert?
Hallo, ich bereite mich auf eine Präsentation in Physik in der Oberstufe vor. Ich behandele den Thomsonschen Ringversuch.
Meine Frage lautet, warum wird im Aluminiumring, welcher in dem Einsenkern hängt ein Induktionsstrom induziert ? Ich weiß, dass es aufgrund der Lorenzkraft zu einer Induktionsspannung im Ring kommt, bei der außen im Ring der Minuspol, und innen der Pluspol ist.
Hängt die Richtung der Elektronenbewegung im Ring mit dieser Induktionsspannung zusammen ? Und wenn ja, wie kann ich die Richtung bestimmen ?
Wäre echt dankbar über eine Antwort.
1 Antwort
Laut dem Induktionsgesetz von Faraday wird in einem geschlossenen Leiterkreis, der von einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld durchsetzt wird, eine elektrische Spannung induziert. Im Thomsonschen Ringversuch ändert sich das Magnetfeld im Aluminiumring, wenn der Strom in der Spule eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Die Änderung des Magnetfelds induziert eine Spannung im Ring.
Die Richtung der induzierten Spannung (und des resultierenden Stroms) im Ring hängt von der Richtung der Änderung des Magnetfelds ab. Die Lenz'sche Regel besagt, dass die Richtung des induzierten Stroms so ist, dass er versucht, die Änderung des Magnetfelds, die ihn verursacht hat, entgegenzuwirken. In diesem Fall wirkt die induzierte Spannung im Ring der Änderung des Magnetfelds entgegen.
Um die Richtung der Elektronenbewegung im Ring zu bestimmen, kann man die Rechte-Hand-Regel verwenden. Wenn der Daumen der rechten Hand in Richtung des ursprünglichen Magnetfelds zeigt (von der Spule durch den Ring), zeigen die restlichen Finger der Hand in Richtung des induzierten Stroms im Ring. Die Elektronenbewegung ist entgegengesetzt zur Richtung des induzierten Stroms.
Die Richtung der Elektronenbewegung im Ring hängt also mit der induzierten Spannung zusammen, und die Richtung kann durch die Lenz'sche Regel und die Rechte-Hand-Regel bestimmt werden.