Praktikum: Induktion

VORLÄUFIG! Für die Mittelstufe

Induktionsspule und Permanentmagnet

Material

1 Permanentmagnet, 2 Spulen mit 600 und 10000 Windungen, 1 kleines Messgerät, Kabel

Aufbau

Schließen Sie die Spule mit 600 Windungen an das Messgerät an.

a) Bewegen Sie den Magneten auf die Spule zu oder von ihr weg.

• Wie läßt sich die Beobachtung mit dem Induktionsgesetz erklären?

Drehe den Magneten oder die Spule um 180° und wiederhole den Versuch.

• Von welchen Bedingungen hängt die Polung der induzierten Spannung ab?

b) Untersuchen Sie nun wovon die Höhe der Induktionsspannung abhängt.

Ändern Sie dazu die Geschwindigkeit mit der Sie den Magneten bewegen und die Anzahl der Windungen der Spule. Messen Sie jeweils die Spannungen und tragen Sie sie in die Tabelle ein.

                       600 Windungen                    10000 Windungen
Langsam

Schnell

• Welchen Zusammenhang zwischen Windungszahl und Induktionsspannung vermuten Sie?

Induktionsspule und Elektromagnet

Material

1Trafo, 2 Spulen (600 und 10000 Windungen), Kabel, 1Kompass, 1Permanentmagnet, 1Messgerät

Aufbau

Lassen Sie durch die 600er Spule einen Strom der Stärke 2 Ampére fließen. (Nicht die 10000er, sie verträgt nur kleine Stromstärken!)

Schließen Sie die 1000er Spule an das Messgerät an.

Durchführung

a) Untersuchen Sie mit dem Kompass die Struktur des Magnetfeldes.

• Wie verlaufen die Feldlinien? Können Sie den Verlauf mit der rechten-Hand-Regel erklären?

b) Bewegen Sie den Elektromagneten auf die 10000er Spule zu oder von ihr weg.

Drehen Sie den Elektromagneten und wiederholen Sie den Versuch.

• Von welchen Bedingungen hängt die Polung der Induktionsspannung ab?

c) Untersuchen Sie nun die Höhe der Induktionsspannung. Ändern Sie dazu die Geschwindigkeit mit der Sie den Elektromagneten bewegen, die Stromstärke des Elektromagneten und die Windungszahl der Induktionsspule.

• Notieren Sie Ihre Ergebnisse und erklären Sie diese.

Induktionsspule mit Eisenkern

Aufbau

lange Eisenstange in die Induktionsspule, Permanentmagnet wird der Stange in großem Abstand zur Indunktionsspule genähert oder Entfernt.

Elektromagnet mit Eisenspule

Aufbau

Ein Eisenkern wird in den Elektromagneten geschoben oder herausgezogen.

Elektromagnet mit Wechselstrom (Transformator)

Aufbau

gleiche Windungsanzahl oder unterschiedliche (500 oder 1000)

Primär- und Sekundärspule Eine Primärspule ist an einen Funktionsgenerator angeschlossen, der wahlweise eine Sinus-, Rechtecks- bzw. Dreiecksspannung liefern kann. Diese Spannung kann man mit einem Oszilloskop ( Kanal 1 ) beobachten. Die in der Sekundärspule induziert Spannung beobachtet man mit dem Kanal 2 des Oszilloskops.

 Erstellen Sie eine Schaltskizze 
 Untersuchen und erklären Sie den Zusammenhang der beiden beobachteten Spannungen