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Elektromagnetische Induktion


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Magnetischer Fluss; Φ; Phi
A * B [Weber Wb]
Elektromagnetische Induktion
Eine Änderung des magnetischen Fluss erzeugt kreisförmige E-Felder.
Elektromotorprinzip
Stromdurchflossene Leiterschaukel in B-Feld: Elektrische Energie → Bewegungsenergie
Generatorprinzip
Bewegte Leiterschaukel in B-Feld: Bewegungsenergie → Elektrische Energie
Induktionsgesetz
U = N * Φ'(t) = N * (A'B + AB')
Lenzsche Regel
Die Polung des Induktionsstroms ist der Ursache der Induktion entgegen gerichtet. (Induktionsspulen wollen ihre Feldlinienanzahl beibehalten.)
Thomscher Ringversuch
Ein Aluminiumring liegt auf einer Feldspule mit verlängertem Eisenkern, der durch den Ring geht und das B-Feld verstärkt. Wird der Spulenstrom angeschaltet, fliegt der Ring nach oben, da durch Induktion nach der Lenzschen Regel sich ein Gegenfeld im Ring aufbaut, das sich vom B-Feld der Spule abstößt.
Waltenhofen Pendel
Ein Pendel mit einer auf der einen Seite durchgängigen, auf der anderen Seite kammartig geschlitzten Aluminiumplatte schwingt zwischen den Polschuhen eines Elektromagneten. Wird der Elektromagnet eingeschaltet, bremst das Pendel bei der druchgängigen Fläche abrupt ab, da sich ein entgegengesetzer Wirbelstrom bildet, der an der Seite im B-Feld stärker ist. Es gibt also ein bremsende resultierende Lorentzkraft. Mit der geschlitzen Fläche sind die Wirbelströme viel zu klein, es gibt keine Bremswirkung.
Selbstinduktion
Eine Spule ändert ihr B-Feld wodurch es zu Induktion in ihr selbst kommt.