Induktionsgesetz


Wie groß die induzierte Spannung in einer Leiterschleife ist, kann man mit dem Induktionsgesetz errechnen.

Es geht in diesem Artikel also nicht nur darum, welche Polarität die induzierte Spannung hat, sondern darum wie groß diese Spannung ist.

Und das ist ja gerade zum Beispiel bei der Planung von Generatoren für Kraftwerke wichtig.

Wie wir bereits in den vergangenen Videos gesehen haben, muss sich das Magnetfeld ÄNDERN damit eine Spannung induzierte wird.

Bei einem konstanten Magnetfeld wird keine Spannung induziert. Der Leiter kreuzt dann ja keine Magnetfeldlinien. Und so wirkt keine Kraft auf die Elektronen, die für eine Induktionsspannung sorgt.

Das Magnetfeld muss sich also ändern.

Die induzierte Spannung ist abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes.

Es kommt also nicht nur darauf an, wie groß die Differenz bei einer Magnetfeldänderung ist, sondern ebenso, wie schnell das passiert.

Zudem ist die induzierte Spannung abhängig von der Anzahl der Leiterschleifen. Bei einer Spule mit 10 Leiterschleifen erhält man die 10-fache Spannung im Vergleich zu einer Leiterschleife.

Das Induktionsgesetz

Das Induktionsgesetz lautet:
U ind = -N dΦ/dt

Das Minuszeichen kommt von der Lenzschen Regel, die ja besagt, dass die induzierte Spannung der Ursache, also der Änderung des Magnetfeldes, entgegenwirkt.

Das Video zum Induktionsgesetz

In diesem Video erläutere ich noch einmal das Induktionsgesetz und rechne auch ein kleines Beispiel vor.

Am Ende des Videos gibt es dann für Dich noch eine kleine Übungsaufgabe zum Induktionsgesetz.

Die Übungsaufgabe zum Induktionsgesetz

Wir betrachten wieder eine Leiterschleife, in der sich die Magnetische Flussdichte wie folgt ändert.

Deine Aufgabe ist es nun, die induzierte Spannung in den gegebenen 6ms zu bestimmen und in das Diagramm einzuzeichnen.

Im nächsten Artikel rechne ich die Aufgabe einmal vor.

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Wolfgang Bengfort

Wolfgang Bengfort (Dipl.-Ing. Elektrotechnik) unterrichtet nach 10-jähriger Berufstätigkeit in der freien Wirtschaft seit 2003 die Fächer Elektrotechnik und Informatik an berufsbildenden Schulen. Er ist Gründer und Betreiber der Elektrotechnik eLearning Plattformen ET-Tutorials und ET-Akademie. (weiter lesen ...)