Physik: Induktion - Zusammenfassung (PDF)

## Die Induktion 1) Induktion in bewegten, geraden Leitern Wird eine Leiterschleife senkrecht zu den Magnetfeldlinien bewegt, so wird ihr eine Spannung induziert (erzeugt). Bei geschlossenem Stromkreis, fließt ein Induktionsstrom. Übung: Vomwiderstand) A6 1) 3V/10mA ges: Rv gv 6V 10mA...

## Die Induktion 1) Induktion in bewegten, geraden Leitern Wird eine Leiterschleife senkrecht zu den Magnetfeldlinien bewegt, so wird ihr eine Spannung induziert (erzeugt). Bei geschlossenem Stromkreis, fließt ein Induktionsstrom. Übung: Vomwiderstand) A6 1) 3V/10mA ges: Rv gv 6V 10mA -o - + R1 - 6V R2 -gv -o - = 6.10⁻² Ω Rv = I = 10.10⁻³ A Selbsterfundenen 2) Innenwiderstand Batterie ges: Rubenspannung Uo = 24V; Innenwiderstand R1 = 6,02 Ω Widerstand Radio Ra = 20 Ω Uo=24V 20Ω Ra ges: UB (Belastungsspannung) 24V 6,0Ω K I = 24V = 4,0A 6,0Ω UB = Ra • I = 20 Ω • 0,82 A = 18 V I = Uo = 0,42 A Rges 262 ## zu Induktion 1 Seite vorne Erklärung: Durch Bewegung des Leiters im Magnetfeld wirken auf die frei beweglichen Elektronen Lorentzkäfte. Dadurch werden die Elektronen im Leiter verschoben. An einem Ende entsteht - ein Elektronenüberschuss - Pol - ein Elektronenmangel + Pol Die Polung der Leiterschleife erhält man mit der - Daumen - Ursache - Bewegung - Zeigefinger - Vermittlung - Magnetfeld - Mittelfinger - Wirkung - Elektronenrichtung - Pol (Lorenzkraft verschiebt die Elektronen in die Richtung). Die Größe der Induktionsspannung hängt von: - schnelle der Bewegung - der Stärke des Magnetfelds - der Länge des Leiters im Magnetfeld ## 2) Induktion in Spulen b) ~ leeee Feldspule Induktion- Spule Wird in einer Spule das Magnetfeld, das diese durchsetzt, durch a) Bewegung des Magneten b) bzw. ändern des Magnetfeldes der Feldspule durch Wechselspannung geändert, so wird in der Induktionsspule eine Spannung induziert. Erklärung: Ändert sich ein Magnetfeld, so entsteht in der Umgebung ein Ring-ade, hoefer. Dadurch wirken auf die freien Elektronen die Lorentzkrafte → Verschiebung zum Spulenende. Die Induktionsspannung ist umso größer, je stärker die - Magnetfeldänderung - Stärke des Magnetfelds - und je größer die Windungzahl. ## 3) Lenzsche Regel Wird ein Magnet einem Ring (Spule) genähert, so ändert sich die Stärke des Magnetfeldes in Ring. Daranhin wirken auf die Elektronen die Lorenzkäfte → Induktionsspannung (U) → Induktionsstrom (1) Diesen baut ein eigenes Magnetfeld auf. Falle: S N N N Lenzsche Regel: Der Induktionsstrom ist stets so gerichtet, dass sein entstehendes Magnetfeld die Ursache entgegenwirken. Die Lenzsche Regel basiert auf der Energieerhaltung. So kann der fließende Strom Induktion nicht noch verzögert werden bzw. die Bewegung beschleunigt werden. ## Übertragung elektrischer Energie Elektrische Energie wird meist über weite Entfernungen transportiert. Dabei entsteht eine Verlustleistung Pv = R • I² (F3.22). Diese muss möglichst klein gehalten werden. 1. Möglichkeit: R klein von den Leitungen → Querschnittsfläche A sehr groß (d = 2,0 m³) 2. Möglichkeit: I klein → R größer -> Querschnittsfläche kleiner (0,8 cm² = d). Um das zu erreichen muss die Spannung hochtransformiert werden. # Schaltakitze: Elektrezitätswerk/ Generator RU U wird hochtrans- formiert U wird runter- transformiert Verbraucher