Von Induktion spricht man wenn man mithillfe von Magnetfeldern Elektronen zum Bewegen gebracht werden (bewegte Elektronen werden auch als Stromfluss bezeichnet).
Die elektromagnetische Induktion
Von Induktion spricht man wenn man mithillfe von Magnetfeldern Elektronen zum Bewegen gebracht werden (bewegte Elektronen werden auch als Stromfluss bezeichnet).
Begriffserklärung
Unter elektromagnetischer Induktion
Von Induktion spricht man wenn man mithillfe von Magnetfeldern Elektronen zum Bewegen gebracht werden (bewegte Elektronen werden auch als Stromfluss bezeichnet).
Typische Ursachen:
- Bewegung eines Leiters im Magnetfeld
- Bewegung eines Magneten gegenüber einem Leiter oder einer Spule
- Änderung der Magnetfeldstärke in einer Spule (z. B. durch Stromänderung)
Induktionsspannung
Die Höhe der induzierten Spannung hängt von mehreren Faktoren ab:
- Stärke des Magnetfeldes
- Geschwindigkeit der Bewegung (bei Bewegungsinduktion)
- Anzahl der Windungen einer Spule
- Fläche der Spule und deren Orientierung im Magnetfeld
- Geschwindigkeit der Änderung des Magnetfeldes
Grundsatz: Je schneller sich das Magnetfeld ändert, desto größer ist die Induktionsspannung.
Bewegungsinduktion
Bewegungsinduktion entsteht, wenn ein Leiter oder eine Spule durch ein Magnetfeld bewegt wird und dabei die Feldlinien schneidet. Die Ladungsträger im Leiter werden durch die Lorentzkraft verschoben, sodass eine Spannung entsteht.
Beispiel:
- Ein Leiterstab bewegt sich senkrecht zu den magnetischen Feldlinien eines Permanentmagneten.
- Zwischen den Enden des Leiterstabes wird eine Spannung messbar.
- Wird der Leiter in einem geschlossenen Stromkreis geführt, fließt ein Strom
.Strom
Der elektrischen Strom ist der Fluss von Elektronen durch einen Leiter.
Selbstinduktion
Ändert sich der Strom
Der elektrischen Strom ist der Fluss von Elektronen durch einen Leiter.
Vereinfachte Formel:
Uind = - L · dI/dt
- L: Induktivität der Spule
- I: Strom
durch die SpuleStrom
Der elektrischen Strom ist der Fluss von Elektronen durch einen Leiter.
- dI/dt: zeitliche Änderung des Stroms
Induktionsgesetz (Faradaysches Gesetz)
Das Faradaysche Induktionsgesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen der Änderung des magnetischen Flusses und der induzierten Spannung.
Vereinfachte Formel:
U = - N · dΦ/dt
- U: induzierte Spannung
- N: Windungszahl der Spule
- Φ (Phi): magnetischer Fluss
- dΦ/dt: zeitliche Änderung des magnetischen Flusses
Lenz’sche Regel (Richtungsbestimmung)
Die Lenz’sche Regel gibt an, in welche Richtung die Induktionsspannung bzw. der Induktionsstrom wirkt:
Merksatz: Die Induktion
Von Induktion spricht man wenn man mithillfe von Magnetfeldern Elektronen zum Bewegen gebracht werden (bewegte Elektronen werden auch als Stromfluss bezeichnet).
Beispiel:
- Wird ein Magnet in eine Spule hineingeschoben, so entsteht ein Magnetfeld in der Spule, das den Magneten abstößt.
- Wird der Magnet herausgezogen, entsteht ein Magnetfeld, das den Magneten „festhalten“ möchte.
Wichtige Anwendungen in der Praxis
- Generatoren zur Stromerzeugung
- Transformatoren zur Spannungsanpassung
- Fahrraddynamo
- Induktionskochfelder
- Elektromotoren (Rückwirkung und Bremsen)
- Kabelloses Laden (Handy, Auto, ...)
- Induktive Sensor und Näherungsschalter
- NFC (Near Field Communication)
- RFID
Typische Prüfungsfragen (LAP)
- Was versteht man unter elektromagnetischer Induktion
?Induktion
Von Induktion spricht man wenn man mithillfe von Magnetfeldern Elektronen zum Bewegen gebracht werden (bewegte Elektronen werden auch als Stromfluss bezeichnet).
- Wie kann eine Induktionsspannung erzeugt werden?
- Welche Faktoren beeinflussen die Höhe der induzierten Spannung?
- Was ist der Unterschied zwischen Bewegungsinduktion und Selbstinduktion?
- Formuliere das Faradaysche Induktionsgesetz.
- Was besagt die Lenz’sche Regel?
- Nenne praktische Anwendungen der elektromagnetischen Induktion
.Induktion
Von Induktion spricht man wenn man mithillfe von Magnetfeldern Elektronen zum Bewegen gebracht werden (bewegte Elektronen werden auch als Stromfluss bezeichnet).
Simulator
Videos
Weiterführende Quellen
Mehr Informationen sind auf diesen Links zu finden.
- Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion
- Quelle: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1003151.htm
- Quelle: https://studyflix.de/elektrotechnik/induktionsgesetz-1896
- Quelle: https://studyflix.de/elektrotechnik/spule-und-induktion-267
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