Induktion eines elektrischen Felds Das Faradaysche Induktionsgesetz

Inhalt Faradaysches Induktionsgesetz Die Lenzsche Regel Induzierte elektrische Feldstärke bei Änderung des magnetischen Flusses Die Lenzsche Regel

Ursachen der Feldstärken Elektrisch: Statische Anordnung von Ladungen Zeitliche Änderung von Magnetfeldern Magnetisch: Bewegte Ladungen Zeitliche Änderung von elektrischen Feldern Themen der Elektrodynamik

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

Induktion eines elektrischen Feldes bei Aufbau eines Magnetfelds Magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke Bei zeitlicher Änderung des magnetischen Feldes erscheint ein elektrisches Wirbelfeld ( mit Drehsinn „links“ bei ansteigendem B Feld - „Lenzsche Regel“ )

Induktion eines elektrischen Feldes bei Auf- und Abbau eines Magnetfelds Magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke Die Induktion verbindet elektrisches und magnetisches Feld, Raum und Zeit

Berechnung der Induktion eines Wirbelfelds Magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke Nur bei zeitlicher Änderung des magnetischen Feldes erscheint ein El. Feld

Mathematische Formulierung des elektrischen Wirbelfeldes Maß für ein Wirbelfeld ds1 E1 Die Summe der Produkte aus Wegelementen und der elektrischen Feldstärke in Richtung der Wegelemente verbindet Raum und Wirbelfeld

Mathematische Formulierung des elektrischen Wirbelfeldes ds1 E1 Das Integral über die elektrische Feldstärke entlang eines geschlossenen Weges folgt aus dem Übergang zu infinitesimal kleinen Wegelementen Maß für ein Wirbelfeld

Induktion eines elektrischen Feldes bei Änderung eines Magnetfelds Magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke 1 V Ein zeitlich veränderlicher magnetischer Fluss erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld 1 Vs Magnetischer Fluss

Das Induktionsgesetz für das elektrische Feld Maxwellsche Gleichung für das elektrische Feld B dA Die Zeichnung zeigt das elektrische Feld für dB/dt>0 E ds 1 V Ein zeitlich veränderlicher magnetischer Fluss erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld Das Vorzeichen Minus entspricht der „Lenzschen Regel“

Die Lenzsche Regel Magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke Das induzierte elektrische Feld ist dem elektrischen Feld der Ursache entgegengerichtet: Ein anwachsendes magnetisches Feld erzeugt einen - bezüglich der Richtung des magnetischen Feldes - linksdrehenden (ccw) elektrischen Wirbelstrom Das Vorzeichen „Minus“ im Faradayschen Induktionsgesetz trägt diesem Umstand Rechnung

Versuch: Induktion einer elektrischen Spannung

Zusammenfassung Ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld erzeugt ein elektrisches Wirbelfeld (Faradaysches Induktionsgesetz) ∫ Eds = -d/dt ∫BdA [ V ] Folge: In der leitenden Umrandung einer Fläche wird eine Spannung induziert, wenn sich der magnetische Fluss durch diese Fläche zeitlich ändert Die Lenzsche Regel besagt, das induzierte elektrische Feld ist dem elektrischen Feld der Ursache entgegengerichtet

finis Magnetische Feldstärke Induzierte elektrische Feldstärke