Erzeugung von Induktionsspannung Flashcards
Defintion Induktion
Elektrische Spannung wird in einer Leiterschleiße induziert, wenn sich die Anzahl der Feldlinen in ihrer Fläche ändern.
Erzeugung von Strom durch Magnetismus
Definition
Magnetischen Fluß
Anzahl der Feldlinen die duch eine bestimmte Fläche laufen (Modellvorstellung).
senkrechte Fläche:
Φ = B • As
Einheit: Tm2 = N/Am • m2 = Js/C = Vs
Gedrehte Fläche
Wird die Fläche A im magn. Feld gedreht, nimmt die Anzahl der Feldlinien ab:
As= AcosΦ
Induktionsspannung Entstehung
Um eine Induktionsspannung zu erzeugen muss der magn. Fluß Φ geändert werden, entweder durch Ändern der magn. Flußdichte B oder der felddurchsetzten Fläche As
Induktionsspannung durch Ändern der magn. Flussdichte B
Versuchsaufbau
Eine Induktionsspule liegt in einer felderzeugenden Spule.
Die Feldstärke der felderz. Spule wird durch Ändern der Erregerstromstärke geändert => Induktionssp. in Induktionsspule
Je schneller Änderung von B,
desto größer die Induktionsspannung
Induktionsspannung durch Ändern der magn. Flussdichte B
Formel
Uind= n• (ΔΦ / Δt) =n• (ΔB * As/Δt)
(n und As konstant)
Induktionsspannung durch Ändern der Fläche As
Versuchsaufbau
Eine Leiterschleife wird in ein homogenes Magnetfeld senkrecht zu den Feldlinien eingeschoben
Dabei vergrößert sich die Anzahl der Feldlinien durch die Fläche
Der magn. Fluss wird geändert, also entsteht eine Induktionsspannung
Je schneller der Vorgang,
desto größer die Induktionsspannung
Induktionsspannung durch Ändern der Fläche As
Uind = n • (ΔΦ /Δt) = n • (B • ΔAs/Δt)
(n und B konstant)
Induktionsspannung durch Lorentzkraft
Entstehung
Wird die vom konstanten, homogenen Magnetfeld durchsetzte Fläche mit der Leiterschleife (n = 1) verändert wird die Spannung induziert.
Induktionsspannung durch Lorentzkraft
Formel
(mit Uind= B • ∆As/∆t)
(mit ∆As/∆t = d•∆s/∆t = d • vs)
Uind= Bdvs
Induktionsspannung durch Lorentzkraft
Versuch
Die Elektronen im Stab erfahren die Lorentzkraft.
Die Schienen laden sich verschieden auf.
Es entsteht ein elektr. Feld.
Es entsteht ein Gleichgewicht zwischen elektrischer Kraft und Lorentzkraft.
Induktionsspannung durch Lorentzkraft
Formel für Versuch
FL= Fel
e • v • B = eE | e kürzt sich weg
homogenes Feld = E homogen = E = U/d
Uind= Bdvs
