Elektromagnetismus – die neusten Beiträge

Wieso liegt eine Induktionsspannung vor, wenn sich der magnetische Fluss ändert und nicht generell bei einer Bewegung eines Leiters im magnetischen Feld?

Kurz ein paar Worte zu mir, um das Niveau der Antworten entsprechend anzupassen:

Ich bin ein mathematisch interessierter Oberstufenschüler der nicht davor zurückschreckt, wenn entgegen dem Schulstoff ein paar Vektoren in der Erklärung vorkommen aber noch nicht studiert hat. Mein Ziel ist es die Sachen wirklich zu verstehen und nicht nur hinzunehmen.

In der Schule haben wir zur Einführung für die Induktion einen Metallstab der mit einem Spannungsmessgerät verbunden war in ein Magnetfeld bewegt. Das Spannungsmessgerät ist ausgeschlagen.

In einem Magnetfeld wirkt auf bewegte Ladungen die Lorentzkraft. Dadurch, dass der Stab bewegt wurde, wurden auch die Elektronen, also geladene Teilchen, im Stab bewegt. Auf sie wirkt also eine Lorentzkraft. Die Lorentzkraft ist orthogonal sowohl zur Richtung des Magnetfeldes als auch zur Bewegungsrichtung der Ladungen. Durch die Lorentzkraft werden die frei beweglichen Elektronen im Stab zur Seite geschoben. Auf der einen Seite liegt jetzt ein Elektronenüberschuss und auf der anderen Seite ein Elektronenmangel vor. Deshalb gibt es eine Ladungsdifferenz und somit auch eine Spannung.

Nun zu meinem Problem. Die Lorentzkraft wirkt, solange sich die Elektronen im Leiter durch ein Magnetfeld bewegen. Also müssten die Elektronen solange zur Seite geschoben werden, wie der Leiter durch das Magnetfeld bewegt wird. Demnach müsste auch eine Spannung induziert werden, solange sich der Leiter durch das Magnetfeld bewegt.

In der Realität ist die Induktionsspannung aber von der Änderung des magnetischen Flusses abhängig. Der Leiter und somit die Elektronen können sich noch so lange durch das Magnetfeld bewegen. Es wird trotzdem keine Spannung induziert, weil sich die vom Magnetfeld durchsetzte Fläche nicht ändert. Aber eigentlich müsste doch allein schon durch die Bewegung des Leiters die Lorenmtzkraft wirken.

Danke fürs klarstellen.

Habe gerade https://www.gutefrage.net/frage/warum-braucht-man-eine-flaechenaenderung-oder-magnetfeldaenderung-fuer-induktion gefunden. Meine Frage ist ein Duplikat. Hier wurde erklärt, dass sich die Induktion nicht nur mit der Lorentzkraft herleiten lässt sondern als Phänomen entdeckt wurde. Vielleicht hat ja noch jemand eine anschauliche Erklärung.

Induktion, Magnetismus, Elektromagnetismus, Lorentzkraft, Magnetfeld

Allgemeine Fragen zur Physik?

Hallo,

Ich habe viele Fragen zu Physik. Ich nummerieren sie durch, damit es übersichtlicher ist.

Licht:

Die grundlegende Frage ist, wie ich mir Licht bzw. elektromagnetische Wellen vorstellen kann.

1. Wir haben alle schonmal von "Lichtstrahlen" gehört. Aber ein Strahl ist gerade. Diese Aussage widerspricht ja, dass Licht aus Wellen besteht. Wie kann das sein?

2. Apropos Wellen: wir haben gelernt, dass Wellen aus vielen Oszillatoren bestehen, die miteinander gekoppelt sind. Bei Licht ist das ja nicht so, da gibt es nur die Photonen.

3. Stichwort Photonen: Wie kann ich mir Photonen vorstellen? Man hört immer, dass sie aus Energie bestehen, aber so ganz darunter kann ich mir nichts vorstellen.

Quantenmechanik:

4. Wie kann Quantenverschränkung überhaupt funktionieren? Ich habe immer gehört, dass nichts schneller als Licht sein kann, auch keine Informationsübertragung. Aber bei der Quantenverschränkung ist das doch der Fall, oder? Ich meine, wenn zwei Personen ganz weit voneinander entfernt stehen, auf zwei Teilchen schauen, die miteinander verschränkt sind und einer der beiden das Teilchen verändert, weiß der andere sofort, dass sich da was getan hat. Eine Information wurde übertragen. Oder verstehe ich da was falsch?

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Stromschlag von elektrischem Türsystem?

Huhu,

gestern auf der Arbeit ist mir folgendes passiert:

Ich wollte eine Tür mit meiner Firmenkarte öffnen. Dafür hängt rechts neben der Tür ein flacher Kunststoffkasten, man legt die Karte drauf und normalerweise piept es kurz, dann wird das Lämpchen grün und die Tür klickt auf.

Gestern war es aber anders: ich hab die Karte drauf gelegt, das Ding hat wie immer gepiept und dann habe ich einen krassen Stromschlag bekommen. Es waren auch eher so Stromwellen (mehrere) und die Tür ist auch nicht aufgegangen!

Ich bin dann auf die Knie gefallen und hab ziemlich laut aufgeschrien. Meine Kolleginnen kamen schnell gerannt und danach ging es mir auch schnell wieder gut, nur dass ich erstmal sehr zittrig war.

Meine Kollegin hat direkt danach die Tür problemlos geöffnet.

Ich hab Bescheid gegeben, dass trotzdem mal jemand danach schauen soll, aber heute morgen wollte mir jeder einreden, dass es nur eine ESD war. Ich hab schon oft mal eine gefeuert bekommen, wenn man an die Rolltreppe fasst oder sowas. Auch wenn man Beispielsweise mal an einen Weidenzaun fasst, bekommt man ja auch kurz eine gefeuert - so war das aber nicht… Es waren wie Wellen in meinem Körper.

Ich stelle mir folgende Fragen:

Wieso ist die Tür nicht aufgegangen, wenn es ,,nur eine ESD“ war?

Auch wenn Karte und Gerät aus Kunststoff bzw. Von Kunststoff umgeben sind, findet ja ein Austausch zwischen Karte und Gerät statt… Kann da irgendwie Strom übertragen werden?

oder war es einfach eine mega starke ESD?

Vielleicht kennt sich jemand mit Physik und Strom bisschen besser aus und hat nh Idee, was es gewesen sein könnte?

Mich nervt es, dass es so runter gespielt wird. Mir gehts zwar gut, aber ist ja trotzdem immer doof, wenn einem kein Glauben geschenkt wird…

Liebe Grüße

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Wie funktioniert die Meissnerschaltung?

Hallo,

was die Meissnerschaltung macht und grob wie sie funktioniert weiß ich.

Aber ein paar Details stören mich(Grundlage ist die unten abgebildete Schaltung):

Die Rückkopplungsspule, ist, wie zu sehen, dauernd mit dem +Pol der Gleichspannungsquelle verbunden. Daher müsste doch die ganze Zeit über eine positive Spannung an der Spule und somit an der Basis anliegen. Ist die Gleichspannung hoch genug, ändert doch daran auch die von der Schwingspule induzierte Spannung nichts oder? Wieso steuert der Transistor also nicht permanent durch und lädt somit den Kondensator des Schwingkreises ständig neu auf, sodass dieser sich gar nicht entladen und der Schwingkreis also auch nicht schwingen kann(könnte ;))?

Und: welche Spannung liegt eigentlich am Kollektor an? Da er ja nur eine Elektrode ist, kann man doch hier keine Unterscheidung zwischen positiver und negativer Spannung machen, weil er ja mitten im Schwingkreis sitzt, also von beiden Seiten mit der positiven und der negativen Seite des Kondensators verbunden ist?

PS: Meine Antwort zumindest auf Frage eins wäre, dass der Transistor tatsächlich die ganze Zeit durchsteuert, sodass der Schwingkreis tatsächlich ununterbrochen mit einer positiven Spannung versorgt wird, welche allerdings ja von der in der Koppelspule induzierten Wechselspannung überlagert ist. Ginge das(Ist das so ^^)? Das der Schwingkreis von außen mit schwankender positiver Spannung versorgt wird und trotzdem noch schwingt?

Danke bereits im Voraus, schreibt doch bitte kurz dazu, woher Ihr Eure Antwort wisst.

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