Das Induktionsgesetz und die magnetische Flussdichte: Unterschied zwischen den Versionen

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==Versuch: Umkehrung der Leiterschaukel==
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Im [[Kraftwirkung_auf_elektrische_Ströme_im_Magnetfeld#Versuch:_Ein_Kabel_im_Magnetfeld_-_die_Leiterschaukel|Leiterschaukel-Versuch]] hat man durch ein Kabel in einem Magnetfeld Strom fließen lassen. Dadurch wurde eine Kraft auf das Kabel ausgeübt und es hat sich bewegt.
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Geht das auch andersherum? Die Leiterschaukel wird im Magnetfeld bewegt und die Spannung an den Enden des Leiters gemessen.
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Tatsächlich kann man eine geringe Spannung messen solange der Leiter sich bewegt. Sobald der Leiter still steht misst man keineSpannung mehr.
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Die Polung der Spannung hängt von der Bewegungsrichtung und von der Feldlinienrichtung ab.
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;Folgerung
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Wird der Leiter bewegt, so bewegen sich auch die darin befindlichen Ladungsträger, im Fall von Metallen die Elektronen. Auf die bewegten Ladungsträger wirkt die Lorenzkraft, wodurch die Ladungsträger parallel zum Leiter angetrieben werden: Es fließt ein Strom!
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Hat man wie hier ein Spannungsmessgerät an den Leiter angeschlossen, so entsteht durch den Strom eine Ladungsverschiebung, die eine Spannung verursacht.
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Mit der Drei-Finger-Regel kann man die Polung der gemessenen Spannung nachvollziehen:
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:Daumen: Bewegungsrichtung der positiven Ladungsträger (für Elektronen andersherum)
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:Zeigefinger: Feldlinienrichtung
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:Mittelfinger: Stromrichtung im Leiter (Elektronenstrom andersherum)
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Version vom 24. Oktober 2015, 13:18 Uhr

Versuch: Umkehrung der Leiterschaukel

Im Leiterschaukel-Versuch hat man durch ein Kabel in einem Magnetfeld Strom fließen lassen. Dadurch wurde eine Kraft auf das Kabel ausgeübt und es hat sich bewegt.

Geht das auch andersherum? Die Leiterschaukel wird im Magnetfeld bewegt und die Spannung an den Enden des Leiters gemessen.

Beobachtung

Tatsächlich kann man eine geringe Spannung messen solange der Leiter sich bewegt. Sobald der Leiter still steht misst man keineSpannung mehr.

Die Polung der Spannung hängt von der Bewegungsrichtung und von der Feldlinienrichtung ab.

Folgerung

Wird der Leiter bewegt, so bewegen sich auch die darin befindlichen Ladungsträger, im Fall von Metallen die Elektronen. Auf die bewegten Ladungsträger wirkt die Lorenzkraft, wodurch die Ladungsträger parallel zum Leiter angetrieben werden: Es fließt ein Strom! Hat man wie hier ein Spannungsmessgerät an den Leiter angeschlossen, so entsteht durch den Strom eine Ladungsverschiebung, die eine Spannung verursacht.

Mit der Drei-Finger-Regel kann man die Polung der gemessenen Spannung nachvollziehen:

Daumen: Bewegungsrichtung der positiven Ladungsträger (für Elektronen andersherum)
Zeigefinger: Feldlinienrichtung
Mittelfinger: Stromrichtung im Leiter (Elektronenstrom andersherum)



Versuchsaufbau Induktion.jpg
Transformator Grundversuch.jpg
Transformator Grundversuch Spulen.jpg
Transformator Lichtbogen.jpg
Transformator Schweissen.jpg
Versuch Lichtbogen.jpg
Versuch Lichtbogen Luftionisierung.jpg


Versuch: Elektrisches Wirbelfeld

Aufbau

Eine mit Neon gefüllte Glaskugel ist von einer Ringspule umgeben. Man legt eine hochfrequente (ca.10000Hz) Welchselspannung mit etwa 400 V an die Spule und erzeugt so ein sich schnell änderndes torusförmiges magnetisches Wechselfeld.

Beobachtung

Video des Versuchs.

Ergebnis

Ein geschlossener rosa Kreis entsteht innerhalb der Glaskugel. Dies lässt auf ein elektrisches Feld schließen. Da dies jedoch rund ist, kann es sich nicht um ein Potenzialfeld handeln, sondern nur um ein elektrisches Wirbelfeld.

Um ein sich änderndes Magnetfeld entsteht also ein elektrisches Wirbelfeld.

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