Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Elektromotorische Kraft Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Universität Augsburg Didaktik der Physik 1.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Elektromotorische Kraft Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Universität Augsburg Didaktik der Physik 1."—  Präsentation transkript:

1 Elektromotorische Kraft Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Universität Augsburg Didaktik der Physik 1

2 Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters Linke-Faust-Regel: Ist die Bewegungsrichtung der Elektronen bekannt, kann mit der Faustregel der Richtungssinn der Feldlinien ermittelt werden. Dabei zeigt bei der physikalischen Stromrichtung der Daumen der linken Hand in Stromrichtung, die Finger geben die Magnetfeldrichtung an. 2

3 Leiterschaukel Kräfte auf Ströme im Magnetfeld:. 1. Magnetfeld eines äußeren Magneten 2. Bewegung der Elektronen 3 3. Kraftwirkung auf den Leiter (Lorentzkraft)

4 Die Lorentzkraft 4 Sie wirkt senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen und senkrecht zu den Feldlinien des Magnetfelds. Auf Elektronen (Ladungen), die sich in einem Magnetfeld bewegen, wirkt eine Kraft. Sie heißt Lorentzkraft. Kathodenstrahlröhre: Ablenkspulen

5 UVW-Regel: U rsache: Strom(richtung) Daumen V ermittlung: Magnetfeld Zeigefinger (Kraft) W irkung: Bewegungsrichtung Mittelfinger U V W 5 Richtung und Größe der Lorentzkraft

6 Linke oder rechte Hand? physikalische Stromrichtung technische Stromrichtung linke Hand rechte Hand + - 6

7 Zurück zur Leiterschaukel W U V Elektronenflussrichtung FLFL B. 7 F G2 F G1 FL FL FL FL

8 Pfeildarstellung in der dritten Dimension - Eines Pfeils, der zum Betrachter hin zeigt: - Eines Pfeils, der vom Betrachter weg zeigt: Zweidimensionale Darstellung: Dreidimensionale Darstellung: 8

9 Verschiedene räumliche Darstellungen Perspektivisch Strom Ebene B Ebene B B F technische Stromrichtung physikalische Stromrichtung 9 oder B

10 Korb Magnet Membran Zentrierspinne Schwingspulen Polkern mit unterer Polplatte Anwendungsbeispiel: Lautsprecher 10 SSN FF

11 Stromdurchflossene Leiterschleife im Magnetfeld V U W V U W Magnetfeld eines äußeren Magneten 2. Bewegung der Elektronen 3. Kraftwirkung auf den Leiter (Lorentzkraft) 11

12 Drehspulinstrument 12 (1) Weicheisenkern (2) Permanentmagnet (3) Polschuhe (4) Skala (5) Spiegelskala (6) Rückstellfeder (7) Drehspule (8) Ruhelage (9) Maximalausschlag (10) Spulenkörper (11) Justierschraube (12) Zeiger (13) Südpol (14) Nordpol

13 -+ Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule Der Richtungssinn der Feldlinien kann mit der Faustregel bestimmt werden! 13 Spule = Addition mehrerer Leiterschleifen Die magn. Feldlinien jedes einzelnen Leiters sind konzentrische Kreise. Das Feld im Inneren einer relativ langen Zylinderspule ist homogen. Fe (= Elektromagnet) Wenn man zusätzlich einen Eisenkern verwendet, wird das magnetische Feld um ein Vielfaches stärker. SN Die einzelnen Feldlinien überlagern sich, was dann zum typischen Feldlinienverlauf einer Spule führt.

14 Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule Betrachtet man die Spulenenden, kann auch über eine einfache Merkregel der Richtungssinn der Feldlinien und damit auch die magn. Pole bestimmt werden: 14 Bewegen sich in dem uns zugewandten Ende der Spule die Elektronen im Uhrzeigersinn dann liegt dort ein Nordpol, im anderen Fall ein Südpol. NS Merkregel (1): technische Stromrichtung! -+ Merkregel (2):

15 Magnetfeld einer stromdurchflossenen Spule Merkregel (3):Umfasst man mit der Faust die Spule und zeigen dabei die Finger in Stromrichtung, so zeigt der Daumen zum Nordpol. Dabei gilt wieder:Linke Hand für physikalische Stromrichtung, rechte Hand für technische Stromrichtung! SN

16 Spule im Magnetfeld Die Spulenbewegung lässt sich über das Magnetfeld der Spule bestimmen: 16 N S Elektronenbewegung N S

17 Elektromotor 17 Um eine fortlaufende Drehbewegung zu erhalten, benötigt der Motor einen selbstregelnden, drehfähigen Anschluss (Kommutator). (1)(2)(3)

18 Verschiedene Formen von Elektromotoren Reihenschlussmotor (Antrieb der Radialturbine eines Staubsaugers) permanenterregter Gleichstrommotor (Scheibenwischermotor Trabant) Anker Stator Bürstenhalter Eisenbahnmotor 18

19 Hall-Effekt 19 UHUH b EH EH d Edwin Herbert Hall


Herunterladen ppt "Elektromotorische Kraft Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Universität Augsburg Didaktik der Physik 1."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen