Strom, Magnetfeld, schwebender Supraleiter Induktion Strom, Magnetfeld, schwebender Supraleiter

Inhalt Induktion einer elektrischen Spannung Induzierter Strom Induziertes magnetisches Feld Strom ohne Widerstand im Supraleiter

Induktion einer Spannung Magnetfeld B [T] Fläche A [m2] Spannung UInd [mV] -1 1 Induktionsgesetz: Ändert sich in der von der Leiterschleife umrandeten Fläche A das Magnetfeld B, dann wird in der Schleife eine Spannung U induziert

Das Induktionsgesetz: Induktion bei Änderung eines Magnetfeldes Das Magnetfeld B ändere sich Fläche A In der Umrandung der Fläche induzierte Spannung UInd [mV] -1 1 1 V Nur das Magnetfeld ändere sich Wird das Magnetfeld verändert, dann wird in der Umrandung der vom Magnetfeld durchfluteten Fläche A [m2] „eine Spannung induziert“.

Induktion eines Stromes Magnetfeld B [T] Strom IInd [A] -1 1 Die induzierte Spannung erzeugt im geschlossenen Ring einen Strom, der auch bei konstantem Magnetfeld weiter fließt, aber durch den ohmschen Widerstand des Leiters abnimmt

Magnetfeld um den induzierten Strom: Die Lenzsche Regel Der Strom erzeugt im geschlossenen Ring ein Magnetfeld, das dem verursachenden entgegengesetzt ist , Aussage der Lenzschen Regel. Mit dem nachlassenden Strom verschwindet auch das induzierte Magnetfeld

Induktion in einer Supra-leitenden Scheibe (1) Im Supraleiter fließt der induzierte Strom beliebig lang: Sein Magnetfeld hält den ankommenden Magneten auf Distanz und in der Schwebe.

Induktion in einer Supra-leitenden Scheibe (2) Der Schwebezustand ist Folge einer Eigenart der Supraleiter: Die magnetischen Feldlinien sind im Gitter lokalisiert und bis zu einem gewissen Grad fixiert. Die Feldlinien bilden gewissermaßen ein „Nest“ für den ankommenden Magneten

Versuch Schwebender Supraleiter Schwebender Permanentmagnet Supraleitende Keramik See mit flüssigem Stickstoff zur Kühlung

Zusammenfassung Nähert man einer Leiterschleife, die eine Fläche A umrandet, ein Magnetfeld, dann wird in der Schleife eine Spannung U induziert, solange sich das die Fläche A durchdringende Magnetfeld B ändert („Induktionsgesetz“) Dadurch erscheint ein Strom, umgeben von einem Magnetfeld Die „Lenzschen Regel“ besagt: „Induzierte Größen sind ihrer Ursache entgegengerichtet“ folglich kompensiert der durch Induktion entstehende Strom das äußere Magnetfeld, es ist ihm entgegengerichtet Der Strom (und sein Magnetfeld) klingt nach einiger Zeit aufgrund der ohmschen Widerstandes der Schleife ab Nähert man einem Supraleiter ein Magnetfeld, dann fließt der im Supraleiter induzierte Strom ohne Verluste mit konstanter Stärke, so dass der Magnet – aufgrund im Material lokalisierter Feldlinien - dauerhaft über dem Supraleiter in Schwebe bleibt

finis