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katrin-adler
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NS
VI. Quasistationäre FelderVI.1. Faradaysches Induktionsgesetz und Lenzsche Regel
VI.1.1. Empirische Befunde
Beobachtung: Wird eine Leiterschleife von einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld durchsetzt, wird in der Leiterschleife eine Spannung (EMK) Uind induziert.
Bemerkung: Es ist gleichgültig, ob variables Magnetfeld durch Permanent- oder Elektromagnete erzeugt wird!
t,rB
• fiktiver geschlossener Weg• reale Leiterschleife
E
sdEUt
Bind
Bemerkung: Uind ist wegabhängig keine Potentialdifferenz.
Daher oft Bezeichnung: Uind EMK ( Elektro-Motorische Kraft )
Folgerung:
NS
• Uind Zahl der Spulenwicklungen durchsetzte Schleifenfläche
Weitere experimentelle Befunde:
AdU ind
NS
• Vorzeichen von Uind wechselt mit Bewegungsrichtung des Magneten
• Vorzeichen von Uind wechselt mit Magnetorientierung
• Effekt durch Eisenkern verstärkbar
Weitere experimentelle Befunde:
Mind ΦAdBtd
dU
AdU ind
MΦmagnetischer Fluss
NS
• Der durch Uind erzeugte Strom erzeugt ein magnetisches Gegenfeld
• Lenzsche Regel: Die induzierte Spannung wirkt ihrer Ursache entgegen
Weitere experimentelle Befunde:
Mind ΦAdBtd
dU
Induktionsgesetz
N S
taBUtaBtaBΦ indM
Test: B-Feld: konstant Leiterschleife: variable Form
Spezialfall: B homogen , Schleife eben, Orientierung fest
ta
B
B
Fläche a(t)Beispiel:
Uind
B
v
x(t)
d
dvBUBB
dvdtxtadtxta
ind
Test: B-Feld: konstant Leiterschleife: variable Orientierung
tsintωaBUtcosaBtaBΦ indM
Spezialfall: B homogen , Schleife eben
tωsinωaBUtωt,const.ω ind
ta
B
Fläche a const
t
ttω ttω
Beispiel:
Uind
B
0ta
Wechselspannungsgenerator ( Dynamo )