Induktion

Hallo. Ich habe eine Frage zur Induktion. Wenn ich eine Spule mit einer konstanten Geschwindigkeit in ein Magnetisches Feld f=FChre (so dass der magnetische Fluss "senkrecht durch die Spule l=E4uft", also senkrecht auf der Kreisfl=E4che steht), wie wird dann die induzierte Spannung berechnet (gerade beim Eindringen der Spule ins Feld)? So weit ich das Thema verstanden habe, wird die Spule als langer Leiter behandelt, also muss die L=E4nge dieses langen Drahtes mit der Gewschwindigkeit v und dem Vektor B multipliziert werden oder muss ich den Fluss durch eine Fl=E4che berechnen (aber das magentische Feld ist konstant und =E4ndert sich ja nicht)? Ich hoffe, mein Problem nicht zu unverst=E4ndlich beschrieben zu haben.

Gru=DF

Tobias

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TobiasVetter
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TobiasVetter schrieb:

Wenn die Spule komplett im Magnetfeld ist, das Magnetfeld konstant ist und Du die Spule auch nicht kippst (der Fluss also immer senkrecht zur Spulenfläche ist), dann wird keine Spannung induziert werden.

v mal B geht nur, wenn Du die Spulenfläche veränderst, das ist das berühmte Leiterschaukel-Experiment. Dabei verläuft ein "Rückleiter" der Spule außerhalb des Magnetfeldes.

U ist die Ableitung von Phi nach der Zeit, und Phi ist im einfachen Fall (Spule senkrecht zu Feldlinien) B mal A, wobei A die Spulenfläche ist, die von den Feldlinen durchschnitten wird. Wenn Du weder B noch A änderst, ist B mal A konstant und die Ableitung Null, also auch die Spannung.

Einzig beim Ein- und Austritt der Spule in das Magnetfeld wird eine Spannung induziert. Da die Spule wahrscheinlich rund ist, kommst Du um eine Berechnung mittels Integralen nicht herum (die effektive Spulenfläche ändert sich beim Eintritt in das Magnetfeld). Die Spannung wird wahrscheinlich eine Sinushalbwelle sein, bei einer rechteckförmigen Spule wird eine konstante Spannung rauskommen, da kann man auch ohne Integralrechnung auskommen.

Gruß

Holger

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Holger Metschulat

Hallo. Danke f=FCr die schnelle Antwort, hilft mir wirklich weiter. Nun habe ich nur noch eine Verst=E4ndnisfrage. Angenommen, die Spule w=FCrde sich vollst=E4ndig im Magnetfeld befinden. Wenn ich diese dann bewegen w=FCrde, ohne jedoch die Ausrichtung im Feld zu =E4ndern (der Fluss w=E4re dann ja immer gleich), w=FCrde das doch bedeuten, dass keine Spannung induziert wird. Aber bei einem einfachen Stab als Leiter, wird doch eine Bewegungsinduktion erzeugt werden. Gilt es das bei Spulen nicht?

Gru=DF

Tobias

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TobiasVetter

TobiasVetter schrieb:

Doch. Wenn Du die induzierte Spannung beim Stab messen möchtest, mußt Du an beiden Enden ein Meßgerät anschließen. Die Meßstrippen verlegst Du natürlich außerhalb des Magnetfeldes. Damit hast Du eine Spule, die teilweise in und teilweise außerhalb des Magnetfeldes verläuft. Wenn Du den Stab nun bewegst, änderst Du die Fläche.

Stelle Dir einmal eine Rechteckspule vor. Du bewegst die Spule im (homogenen) Magnetfeld. Dann hast Du zwei Stäbe, die sich parallel zur Bewegungsrichtung bewegen. Diese Stäbe haben die effektive Länge Null, da sie als unendlich dünn angenommen werden. Damit wird in ihnen keine Spannung induziert.

Die beiden anderen Stäbe verlaufen senkrecht zur Bewegungsrichtung. In ihnen wird jeweils eine Spannung induziert. Die Spannungen sind gleich, da die Stäbe gleich lang sind und das Feld homogen ist. Wenn Du jetzt über die Spule einen Umlauf machst und alle Spannungen addierst, kommst Du auf Null.

Gruß

Holger

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Holger Metschulat

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