INDUKTION 3.1 Flashcards
Ein Modell-Induktiosherd
Elektromagnetische Induktion;
durch die Änderung des Magnetfelds.
-> Ein Spule befindet sich unter der Spule
- wird mit Wechselstrom betrieben
- diese sorgt für eine sich ständig ändernde magnetische Flussdichte
Funktionsweise der Induktionsherd
-> Pfanne wird warm, die Herdplatte aber nicht
- Die Spule sorgt für eine sich ändernde Flussdichte
- diese führen zu Wirbelströmen im Pfannenboden, durch das elektrische Wirbelfeld
- durch die Wärmewirkung des Stroms wird dieser erhitzt, aber nicht die Herdplatte
Wie ist die Form des Wirbelstroms?
- Kreisförmig
Was ist bei der entstehung des Wirbelstroms verantwortlich?
- Ein Elektrische Kraft die die elektrische Ladung im Aluminium antreibt
Wirbelstrom Lorenzkraft?
- Es gibt vor dem Einschalten keinen Strom und damit auch keine bewegte Ladung
-> Wirbelstrom ist mit einer Lorenzkraft unmöglich
Die Ursache dieser elektrischen Kraft, die Wirbelstrome verursachen….
- ist ein elektrisches Feld, das kreisförmig um die magnetischen Feldlinien verläuft
->Wirbeldfeld
Wie entsteht ein WIrbelfeld?
- Die Objekte enthälten bewegliche Ladunsträger, die überall neutral sind
- es entsteht durch die Änderung der magnetischen Flussdichte
Wie sind die Feldlinien des induzierten elektrischen Wirbelfelds?
- haben weder ein Anfand noch eine Ende
Wirbelfeld; wie erkennt man dass die Änderung der Flussdichte
ΔB / Δt wirklich entscheidend ist?
- wenn der versuch mit Gleichstrom macht wird keine Spannung induziert
Schritt zu schritt Elektromagnetische Induktion
- ändert sich die magnetische Flussdichte
- tritt dabei gleichzeitig ein elektrisches Wirbelfeld auf
-> dessen Feldlinien hat weder Anfang noch Ende
Tomsonscher Ring Ein-/Ausschalten
- Spulen Strom einschalten -> Ring abgestoßen
- Spulen Strom ausschalten -> Ring angezogen
Tomsonscher Ring -> Abstoßen
Wie kann man daraus die Richtung der Feldlinien B⃗ bestimme?
- Im Ring wird ein Wirbelfeld induziert
-> durch die Flussdichteänderung im Eisenkern - Außerhalb des Eisenkerns verlaufen die magnetischen Feldlinien in einem weiten Bogen vom rechten zu linken Ende des Eisenkerns
- In außeren Magnetfeld kommt es zu einer Kraft auf dem stromführenden Ring -> die zeigt nach rechst
- Drei-Finger-Regel: Strom nach oben auf dem Ring
Feldlinien nach Außen - Linke-Hand-Regel: Änderung der Flussdichte, Daumen, rechts
el. Wirbelfeld, Rest, nach Oben
Ändert sich die Richtung der Feldlinien B⃗ beim Ein-/Ausschalten?
Einsachalten: nach Rechst
Ausschalten: nach LInks
Ändert sich die Richtung der Änderung der magnetischen Flussdichte beim Ein-/Ausschalten? (ΔB / Δt)
Beim Einschalten : zeigt ΔB / Δt -> nach rechts
Beim Ausschalten : zeigt ΔB / Δt -> nach links
Wovon ist die Richtung der Feldlinien des el. Wirbelfeld abhängig?
- Von der Rictung der ΔB / Δt
Linken Hand Regel
Daumen: ΔB / Δt
Rest der Fingern: el. Wirbelfeld E⃗
Tomsonscher Ring
Wenn man den Ring durchtrennt, reagiert er nicht mehr auf die Änderung des magnetischen Flusses?
Da ein durchtrennter Ring keinen geschlossenen Stromkreis bildet, kann kein induzierter Strom fließen,und daher reagiert der Ring nicht mehr auf die Änderung des magnetischen Flusses.
Tomsonscher Ring
Was ist die Funktion des Eisenkerns ?
- verstärkt das Magnetfeld
- erhöht den magnetischen Fluss in der Spule
-> wird die Efizzienz der elektromagnetischen Induktion erhöht - der magnetische Fluss wird effektiver durch die Spule geleitet
-> führt zu stärkeren induzierten Strom
Wo wird eine Induktionsspannung gemessen?
wird beim induzierten elektrischen Wirbelfeld gemessen
ein Kabel um den Eisenkern legen
an ein Voltmeter anschließen
-> was & wann wird beobachtet
- beim Ein-/Auscchalten wird kurzzeitig eine Spannung beobachtet
Polung der Induktionsspannung
- ist beim Ein-/Ausschalten umgekehrt
- kann man mit der Linken-Hand-Regel bestimmen
-> Daumen: ΔB / Δt
Rest der Fingern: el. Wirbelfeld E⃗
Wie hängen die Richung der Feldlinien des el. Wirbelfeld und die Polung der Spannung zusammen?
- Die bewegliche Ladungsträgern e⁻ werden in der Richtung der Feldlinien verschoben
-> dadurch stellt sich eine Polung ein (Linke Hand Regel)
Induktionsspannung Kabel um den Eisenkern
Je mehr Windungen desto größer ist die Induktionsspannung
-> bei jeder Windung wird das el. Wirbelfeld nochmals genutzt
-> Spannungen aufsummieren , Richtung der Feldlinien entscheidend
INDUKTIONSSPANNUNG;
- Ändert sich die magnetische Flussdichte in einer Leiterschleife,
- dann wird durch das el. Wirbelfeld eine Spannung induziert.
-> Je mehr Windungen die Schleife hat, desto größer ist die Spannung
-> Je größer die Änderung der magnetische Flussdichte, desto größer die Spannung
-> Je schneller man der Magnet reinschiebt, desto größer ist die Spannung
-> Die Polung kann mit der Linken Hand Regel bestimmen
