Elektromagnetische Induktion: Unterschied zwischen den Versionen

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Version vom 16. August 2019, 09:27 Uhr

Ein bewegter Permanentmagnet erzeugt an den Klemmen einer Spule eine zeitlich veränderliche elektrische Spannung U(t).
Zeichnung von Faradays historischem Experimentalaufbau: Eine Änderung des magnetischen Flusses in der linken Spule induziert einen Strom in der rechten Spule.[1]

Als elektromagnetische Induktion oder kurz als Induktion (von lat. inducere „hineinführen“) bezeichnet man in der Elektrizitätslehre die durch eine Änderung der magnetischen Flussdichte LaTeX: \vec B bewirkte Entstehung eines elektrischen Feldes. Das geschieht beispielsweise, wenn ein Stabmagnet in eine Drahtspule gestoßen oder aus ihr herausgezogen wird. Zwischen den Drahtenden der Spule wird dadurch eine zeitabhängige elektrische Spannung LaTeX: U(t) induziert, die umso größer ist, je schneller der Magnet bewegt wird.

Induktionsgesetz

Das Induktionsgesetz wurde 1831 unabhängig voneinander von Michael Faraday, Joseph Henry und Hans Christian Ørsted. Da Faraday seine Ergebnisse als Erster veröffentlichte[2][3], wird die elektromagnetische Induktion ihm zu Ehren auch als Faradaysche Induktion bezeichnet[1].

In Faradays erstem Demonstrationsaufbau zur Induktion vom 29. August 1831[4] wickelte er zwei Leiterdrähte auf die gegenüberliegenden Seiten eines Eisenkerns; eine Anordnung, die modernen Ringkerntransformatoren ähnelt. Er erwartete aufgrund seiner Kenntnisse über Permanentmagnete, dass sich – sobald in einer der beiden Leitungen ein Strom zu fließen beginnt – eine Welle entlang des Rings ausbreitet und zu einem Stromfluss in der Leitung auf der anderen Seite des Rings führt. Im Experiment schloss er an einer der beiden Leitungen ein Galvanometer an und beobachtete jedes Mal einen kurzen Zeigerausschlag, wenn er den anderen Draht an eine Batterie anschloss.[5] Die Ursache dieser Induktionserscheinung war die Änderung des magnetischen Flusses in der von der Leiterschleife aufgespannten Fläche. In der folgenden Zeit identifizierte Faraday weitere Beispiele elektromagnetischer Induktion. So beobachtete er Ströme wechselnder Richtung, wenn er einen Permanentmagneten rasch in eine Spule hinein und wieder heraus bewegte.

Literatur

  •  Karl Küpfmüller, Gerhard Kohn: Theoretische Elektrotechnik und Elektronik. 14 Auflage. Springer, 1993, ISBN 3-540-56500-0.
  •  Adolf J. Schwab: Begriffswelt der Feldtheorie. Elektromagnetische Felder, Maxwell-Gleichungen, Gradient, Rotation, Divergenz. 6 Auflage. Springer, 2002, ISBN 3-540-42018-5.
  •  Heinrich Frohne, Karl-Heinz Löcherer, Hans Müller, Thomas Marienhausen, Dieter Schwarzenau: Moeller Grundlagen der Elektrotechnik (Studium). 22. Auflage. Vieweg + Teubner Verlag, Springer Fachmedien, Berlin und Offenbach 2011, ISBN 978-3-8348-0898-1, S. 252 ff..

Weblinks

Einzelnachweise und Fußnoten

  1. 1,0 1,1  Douglas C. Giancoli: Physics: Principles with Applications. 5 Auflage. 1998, S. 623–624.
  2.  Fawwaz Ulaby: Fundamentals of applied electromagnetics. 5 Auflage. Pearson Prentice Hall, 2007, ISBN 978-0-13-241326-8, S. 255.
  3. Joseph Henry. In: Distinguished Members Gallery, National Academy of Sciences. Archiviert vom Original am 2013-12-13. Abgerufen am 2006-11-30.
  4.  Bence Jones: The Life And Letters Of Faraday: Volume II. 2008, ISBN 978-1-4437-1530-0 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  5.  Leslie Pearce Williams: Michael Faraday. A biography. Chapman and Hall, London 1965, S. 182–183.
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