17. Februar 2009 Induktion Spule Alexander Geers
Definition: Induktion (Lat.: inducere „hineinführen“) Unter Induktion versteht man das entstehen einer elektrischen Spannung in einer Leiterschlaufe durch kontinuierliche Änderung des magnetischen Flusses. Es entsteht Gleichspannung.
Beispiele für Induktion in Spulen: 1. Der Dynamo
2. Der Generator
Nähere Erklärung Das Prinzip der Induktion ist einfach: Mechanische Arbeit in elektrische Energie umwandeln Die Umwandlung beruht auf der Lorentzkraft, die auf bewegte, elektrische Ladungen in einem Magnetfeld wirkt. F= Q x v x B Die Richtung der Lorentzkraft ergibt sich aus der Rechte-Hand-Regel: zeigt der Daumen in Stromrichtung und der Zeigefinger in Richtung des Magnetfeldes, dann zeigt der Mittelfinger in Richtung der Lorentzkraft
Bewegt sich ein Leiter quer/senkrecht zum Magnetfeld, wirkt die Lorentzkraft auf die Ladungen im Leiter in Richtung dieses Leiters und setzt sie so in Bewegung. Diese Ladungsverschiebung bewirkt eine Potentialdifferenz bzw. eine Elektrische Spannung zwischen den Enden des Leiters. Um die Spannung zu erhöhen, werden mehrere in Form einer Spule in Reihe geschaltete Leiter verwendet.
Weiters Beispiel von Induktion
Versuch Eine Spule wird zeitlich konstanten in einem B-Feld gedreht.
Durchführung
Beobachtungen Die innere Spule bewegt sich durch das B-Feld. Der Zeiger des Spannungsmessgeräts bewegt sich von 15 Volt bis 30 Volt und von 30 Volt bis 0 Volt und von 0 bis 30 Volt und das so lange sich die innere Spule bewegt.
Schlussfolgerung Die äußere Spule (Feldspule) induziert Spannung in die innere Spule (Induktionsspule). Durch eine gleichmäßige Bewegung der inneren Spule lässt sich Wechselstrom erzeugen
Beispiel für einen Auswertungsgraf
Auswertung/techn. Anwendung Der hier vorliegende Versuch symbolisiert vom Prinzip her einen Generator, dieser erzeugt Wechselspannung. Mit einem Generator lassen sich niedrige Spannungen auf hohe Spannung bringen, um lange strecken zu überwinden.