Elektromagnetismus - Induktion, Physikübungen

Induktion bei einem geraden Leiter, Leiterschleife und Spule im Magnetfeld - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig)

Hilfe
  • Hilfe speziell zu dieser Aufgabe
    Betrachte die Querschnittsfläche der Leiterschleife während der Bewegung, die vom Magnetfeld durchdrungen wird. Ändert sie sich, wird Spannung induziert.
  • Beachte, dass es sich um ein homogenes Magnetfeld handelt. Die Stärke und Richtung des Magnetfelds ist daher überall gleich.
  • Elektromagnetische Induktion
    Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, kann eine Induktionsspannung zwischen den Drahtenden auftreten.
    • Bewegt sich ein gerader Leiter quer zu den Feldlinien eines homogenen Magnetfelds, bewirkt die Lorentzkraft auf die Elektronen eine Ladungstrennung im Leiter und damit eine (Induktions-)Spannung.
    • Ändert sich das Magnetfeld, das durch die Querschnittsfläche einer Leiterschleife verläuft, tritt an deren Drahtenden eine Induktionsspannung auf. Je schneller bzw. stärker sich das Magnetfeld verändert, desto größer ist der Betrag der Induktionsspannung.
    • Eine Spule besteht aus mehreren Leiterschleifen, die induzierten Spannungen der einzelnen Windungen addieren sich daher.
    Es fließt ein Induktionsstrom, wenn Induktionsspannung zwischen zwei Drahtenden auftritt, die kurzgeschlossen, oder über einen Stromkreis miteinander verbunden sind. Dieser Induktionsstrom erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das seiner Ursache (Änderung des Magnetfelds) wegen der Energieerhaltung entgegenwirken muss.

Wo tritt eine Induktionsspannung auf?

  • Eine Leiterschleife (orange) bewegt sich (schwarzer Pfeil) unterschiedlich in einem homogenen Magnetfeld (graue Pfeile).
     
     
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Elektromagnetische Induktion
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Elektromagnetische Induktion

Kanal: Ahnungs Lohse
Elektromagnetische Induktion
Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, kann eine Induktionsspannung zwischen den Drahtenden auftreten.
  • Bewegt sich ein gerader Leiter quer zu den Feldlinien eines homogenen Magnetfelds, bewirkt die Lorentzkraft auf die Elektronen eine Ladungstrennung im Leiter und damit eine (Induktions-)Spannung.
  • Ändert sich das Magnetfeld, das durch die Querschnittsfläche einer Leiterschleife verläuft, tritt an deren Drahtenden eine Induktionsspannung auf. Je schneller bzw. stärker sich das Magnetfeld verändert, desto größer ist der Betrag der Induktionsspannung.
  • Eine Spule besteht aus mehreren Leiterschleifen, die induzierten Spannungen der einzelnen Windungen addieren sich daher.
Es fließt ein Induktionsstrom, wenn Induktionsspannung zwischen zwei Drahtenden auftritt, die kurzgeschlossen, oder über einen Stromkreis miteinander verbunden sind. Dieser Induktionsstrom erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das seiner Ursache (Änderung des Magnetfelds) wegen der Energieerhaltung entgegenwirken muss.