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Induktion bei Änderung des magnetischen Flusses Mit mathematischer Beschreibung.

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Präsentation zum Thema: "Induktion bei Änderung des magnetischen Flusses Mit mathematischer Beschreibung."—  Präsentation transkript:

1 Induktion bei Änderung des magnetischen Flusses Mit mathematischer Beschreibung

2 Inhalt Faradaysches Induktionsgesetz Induzierte elektrische Feldstärke bei Änderung des Stromflusses Die Lenzsche Regel Induktion zur Erzeugung der Spannung im Generator

3 Faradaysches Induktionsgesetz: Bei zeitlicher Änderung des magnetischen Flusses, dem Produkt aus magnetischer Feldstärke und Fläche, wird ein elektrisches Feld induziert

4 Zeitlich veränderliche elektrische Feldstärke Induzierte magnetische Feldstärke Induktion eines magnetischen Feldes durch zeitliche Änderung eines elektrischen Feldes Die magnetischen Feldlinien liegen kreisförmig um die Fläche, deren Fluss sich ändert

5 Zeitlich veränderliche magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke Induktion eines elektrischen Feldes durch zeitliche Änderung eines Magnetfeldes Die elektrischen Feldlinien liegen kreisförmig um die Fläche, deren Fluss sich ändert

6 startet die Induktion Induktion eines elektrischen Feldes durch zeitliche Änderung eines Stroms Die Änderung des Stroms

7 Die Lenzsche Regel Das induzierte elektrische Feld ist dem elektrischen Feld der Ursache entgegengerichtet

8 Versuch Das Magnetfeld eines Permanentmagneten nähert sich einem idealen elektrischen Leiter (Supraleiter) Im Supraleiter induziert das anwachsende Magnetfeld eine Spannung Der dadurch induzierte Strom erzeugt ein Magnetfeld, das der Ursache entgegengerichtet ist

9 Diamagnetismus in Supraleitern Supraleitende Keramik See mit flüssigem Stickstoff zur Kühlung Schwebender Permanentmagnet

10 Q: Wie verhält sich das induzierte elektrische Feld zum Strom in den Leitungen? A: Er erscheint bei Zu- und Abnahme des Stroms, das heißt, wenn ungleich Null ist Stromfluss und Induktion

11 Ein sich zeitlich änderndes magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld (Drehsinn: links) Das Faradaysche Induktionsgesetz

12 Bei Änderung des magnetischen Flusses wird eine elektrische Spannung induziert Das Faradaysche Induktionsgesetz in der Technik

13 1 0 Induzierte Spannung: Induktion in einer Schleife Fläche A Magnetische Feldstärke B

14 Induktion bei Änderung des Winkels zwischen Magnetfeld und Fläche 1 V Induktionsgesetz 1 rad Winkel bei konstanter Winkelgeschwindigkeit ω 1 V Konstantes Magnetfeld, konstante Fläche 1 V Induziert wird Sinus- förmiger Wechselstrom

15 1 0 Induzierte Spannung: Induktion in einer rotierenden Schleife Fläche A Magnetische Feldstärke B

16 Verlauf der Spannung bei Drehung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit

17 Versuch: Induktion einer elektrischen Spannung

18 Zusammenfassung Das Faradaysche Induktionsgesetz: In der leitenden Umrandung einer Fläche wird eine Spannung induziert, wenn sich der magnetische Fluss durch diese Fläche zeitlich ändert Der magnetische Fluss ändert sich z. B. bei –Änderung des Magnetfelds durch Änderung des Stroms in einem Leiter –Änderung der vom Magnetfeld durchflossenen Fläche –Änderung des Winkels zwischen magnetischer Feldstärke und Flächennormale


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