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Wie funktioniert INDUKTION?

Ich weiß eigentlich wie Induktion funktioniert. Es muss eine Änderung des magnetisches Flusses stattfinden. Diese findet entweder durch die Änderung des magnetischen Feldes oder durch eine Änderung der durchsetzten Fläche statt.

Meine Erklärung:

Bei der Änderung der magnetischen Feldstärke habe ich mir gedacht, dass dies ein elektrisches Feld induziert und dieses auf die Elektronen im Leiter wirkt. Dadurch entsteht der Strom

Bei der Änderung der Fläche dachte ich (und ChatGPT), dass sich dadurch ja durch die Bewegung der Elektronen ein magnetisches Feld induziert wird und dieses mit dem Magnetfeld wechselwirkt. Die Lorenzkraft wirkt und es findet eine Ladungstrennung (also eine Spannung) statt.

Problem ist für mich, dass wenn bspw. ein Draht vollständig im Magnetfeld ist und bewegt wird, dass keine Spannung induziert. Wenn man es damit erklärt, dass sich der magnetische Fluss nicht ändert, macht es Sinn. Laut meiner Erklärung (die ja anscheinend definitiv falsch ist) müsste es aber dann auch Spannung induziert werden.

Ich versuche jetzt aber zu verstehen, wie genau die Spannung zustande kommt. Mein Schulbuch sagt wie erwähnt nur, dass eine Änderung des magnetischen Flusses nötig ist.

Kann es mir jemand erklären und/ oder mir gute Quellen zum Lernen vorschlagen?

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Schaltabstand Induktive Näherungsschalter?

Moin,

ich muss grade mit Induktiven Sensoren arbeiten. Dafür muss ich wissen wie die verschiedenen Schaltabstände entstehen. Denn der Schaltabstand ist ja vom Material abhängig. Und ich muss erklären warum welches Material früher/ später erkannt wird.

Ich dachte erstmal ich hätte es verstanden. Mein Gedanke war: Um so Leitfähiger ein Objekt ist, umso früher wird es erkannt, also um so größer ist der schaltabstand. Denn in Leitfähigen Objekten entstehen Wirbelströme, die stärker werden um so leitfähiger das Objekt ist. Diese Wirbelströme führen zu einem Energieverlust, die der Sensor dann durch eine gedämpfte amplitude erfasst. Dem nach dachte ich, das Kupfer einer der Materialien mit dem größten Schaltabstand ist.

Jetzt habe ich jedoch festgestellt, das ganz das Gegenteil ist. Kupfer wird am spätesten erkannt und Material wie Stahl, das nicht ansatzweise so leitfähig ist hat den größten schaltabstand. Und meine Frage wäre warum das so ist? Denn Stahl sollte doch viel kleinere Wirbelströme aufweisen, was zu einem kleinen Energieverlust führen sollte, was zu einer späten Erfassung führen sollte. Irgendwie habe ich offensichtlich irgendein Denkfehler, oder irgendetwas falsch verstanden.

Freue mich über eure Antworten,

LG

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Vollständige Induktion Mathe?

Hey,

ich habe selten etwas in der Mathematik getroffen, das mich so begeistert, beziehungsweise meine Interesse geweckt hat. Ich habe mich nun etwas eingelesen und habe viele kleine Verständnisfragen.

Wie ich es verstanden habe, gibt es eine Gleichung, beziehungsweise eine Voraussetzung, die für bestimmte x Werte definiert ist. Zu aller erst zeigt man das Erfüllen dieser Bedingung, indem man den klein möglichsten X-Wert einsetzt. Hierzu erstmal eine Frage: Warum wäre es beispielsweise unpraktisch, den nicht kleinsten X-Wert zu wählen? Hat das was mit dem Einsetzen der erst bestimmten Voraussetzung im Induktionsschritt zu tun? Verstehe ich richtig, dass das Induktionsverfahren quasi dazu da ist, um eine Aussage für eine bestimmte Lösungsmenge endgültig zu beweisen (man lässt die Variable quasi gegen unendlich laufen). Dann habe ich eine vielleicht verrücktes Gedankenexperiment, beziehungsweise Frage:

Wenn man sagt, x(2) ist größer als x für alle X-Werte größer als 1 und die Voraussetzung für x =3 beweist (durch einsetzen), dann zeigt man ja anhand eines spezifischen Beispiels, dass die Voraussetzung erfüllt ist. Sagen wir Mal, ich nehme nun den Ansatz x+1, wobei ich für x 2 festlege und den Ausdruck (x+1) als x´ bezeichne. Darauf folgt ja, dass x´=x ist. Wie ich verstanden habe, gilt, wenn ich x+1 verwende und dabei die obrige Bedingungen erfülle, dass die Aussage allgemeingültig, sprich für alle X Werte zulässig ist. Wenn ich mich jedoch nur auf einen spezifischen Fall beziehe, dann ist das ja nicht allgemeingültig. Wieso aber, wenn der spezifische Fall (x) der allgemeinen Aussage gleicht (x´).

Ich könnte ja immer die X Werte so bestimmen, dass eine Voraussetzung wie x=x´eingehalten wird. Es ist so schwer meine Frage gut zu präzisieren, aber wieso erfüllt quasi x+1 eine allgemeine Aussage, aber x alleine nicht.

Ich habe außerdem gehört, dass die Induktion wie einem Dominospiel gleicht. Wenn n geht, dann geht auch n+1, wenn n´= (n+1) gilt, dann gilt auch n´+1. Verstehe ich das richtig?

Wozu verwendet man dieses Verfahren außerdem noch? Einfach nur, um Aussagen zu beweisen?

Ich hoffe, ich konnte meine Frage einigermaßen verständlich stellen, sehr interessantes Thema und danke für jegliche Hilfe!

Mathematik, Zahlen, Induktion, Physik

Entsteht eine Phasenverschiebung beim Strom und Spannung zusammen oder einzeln, bei einer Induktiven- und Kapazitiven Last?

Also ich weiss, dass eine Phasenverschiebung (Reaktanz) bei der Induktiven Last der Strom Phasenverschoben wird und bei einer Kapazitiven Last die Spannung Phasenverschoben wird, wodurch eine Blindleistung ensteht.

Aber ich habe mir darüber bisschen mehr Gedanken gemacht und kam zur Hypothese, dass bei einem Induktiven- oder Kapazitiven Last beide Parameter (Strom und Spannung) Phasenverschoben werden (bei Wechselstrom).

Zum Beispiel, bei einem Stromkreis wo eine E-Spule vorhanden ist und dieser wird mit Wechselstrom betrieben.

Wenn nun dieser Wechselstom durch diese E-Spule fliesst, ensteht eine Induktivität und dadurch ensteht eine Reaktanz beim Strom, aber wenn sich nun die Stromrichtung ändert, kommt es in der E-Spule zu einer Selbstinduktion, dadurch wirkt ein entgegengesetzter Stromfluss, sowohl auch eine Spannung. Dadurch müsste dann doch nicht nur der Strom Phasenverschoben werden, sondern auch die Spannung oder?

Beim Kondensator (Kapazitiven Last) kann man dies genauso anwenden, nach meiner Hypothese.

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Kann mir jemand hierbei helfen?

Einleitung

Im ersten Versuch habt ihr erfahren, dass ein stromdurchflossener Leiter ein Magnetfeld erzeugt. In diesem Versuch wird der Einfluss eines sich verändernden Magnetfeldes auf einen elektrischen Leiter untersucht. Dieses Prinzip wird auch in Generatoren angewendet, wie z.B. im Fahrraddynamo und Windkraftanlagen.

Was ihr am Ende können sollt:

• Beschreiben können, wie sich die Bewegung von Spule und Magnet im Verhältniss zueinander auf das Magnetfeld auswirkt.

Was ihr vorher wissen solltet:

• Wie eine Spule zu einem Elektromagneten verändert werden kann.

• Wie nachgewiesen wird, dass eine elektrische Spannung, anliegt.

Durchführung

Baut den Versuch wie in Abbildung 1 dargestellt auf. Verwendet dabei die Spule mit 20.000 Windungen. Achtet darauf, dass euer Multimeter auf Volt eingestellt ist. Achtung: Beginnt immer mit dem größten Messbereich (1000 V) und schaltet dann herunter!

(a) Bewegt den Magneten mit dem Südpol nach vorne langsam in die Spule hinein. Lasst den Magneten kurz in der Spule ruhen und zieht ihn dann langsam wieder heraus. Beob- achtet dabei die Veränderung der Anzeige des Messgerätes. Wiederholt den Versuch indem ihr

(b) den Magneten schneller in die Spule bewegt.

(c) den Magneten langsamer in die Spule bewegt.

(d) den Magneten mit dem Nordpol nach vorne in die Spule bewegt.

(e) den Magneten in der Spule ruhen lasst.

(f) den Magneten festhaltet und die Spule bewegt.

(g) die Spulen mit 1600 Windungen verwendet und (a) wiederholt.

Das sind meine Beobachtungen:

(a) Wenn der Magnet langsam in die Spule hineinbewegt wird, steigt die Anzeige des Messgeräts an. Wenn der Magnet wieder herausgezogen wird, fällt die Anzeige ab.

(b) Beim schnellen Hineinbewegen des Magneten steigt die Anzeige schneller an und fällt auch schneller ab, wenn der Magnet herausgezogen wird.

(c) Beim langsamen Hineinbewegen des Magneten steigt die Anzeige langsamer an und fällt auch langsamer ab, wenn der Magnet herausgezogen wird.

(d) Wenn der Magnet mit dem Nordpol nach vorne in die Spule bewegt wird, zeigt das Messgerät eine Veränderung in der entgegengesetzten Richtung im Vergleich zu (a).

(e) Wenn der Magnet in der Spule ruht, gibt es keine Veränderung in der Anzeige des Messgeräts.

(f) Wenn der Magnet festgehalten und die Spule bewegt wird, gibt es eine Veränderung in der Anzeige des Messgeräts.

(g) Mit der Spule mit 1600 Windungen wird eine ähnliche Veränderung beobachtet wie in (a), jedoch möglicherweise mit geringerer Spannung aufgrund der geringeren Anzahl von Windungen.

Sind die so richtig?

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