Physik verstehen 4, Schulbuch

46 3  Arbeitsheft-Seite 24–25 46.1 Die Lichtmaschine eines Autos erzeugt Strom. 1. Wie wird elektrische Energie durch elektromagnetische Induktion erzeugt? Strom nach Michael Faraday (Abb. 46.2) Bewege einen Stabmagneten innerhalb einer Spule (1200 Windungen) hin und her. Schließe an die Spule ein Amperemeter (Messbereich 3mA =) an. Was kannst du erkennen? Was geschieht, wenn der Magnet in Ruhe bleibt und du die Spule bewegst? Ein Induktionsstrom (eine Induktionsspannung) entsteht bei V1 nur dann, wenn der Magnet innerhalb der Spule oder die Spule über den Magneten bewegt wird. Bei Stillstand entsteht kein Induktionsstrom. M Wenn sich ein Magnetfeld in einer Spule oder in ihrer Nähe ändert, entsteht eine Induktionsspannung. Bei geschlossenem Stromkreis fließt dann ein Induktionsstrom. 2. Wovon hängt die Größe der Induktionsstromstärke ab? Die Stromstärke steigt! (Abb. 46.4) Verwende zwei Spulen, zB mit 600 und 1200 Windungen. Bewege den Stabmagneten in der Spule mit 600 Windungen, dann in der Spule mit 1200 Windungen. Was kannst du am Amperemeter erkennen? Bewege den Magneten anschließend sehr schnell bzw. ganz langsam innerhalb der Spule mit 1200 Windungen. Welcher Unterschied ist am Amperemeter zu erkennen? Bewege dann zuerst zwei gleiche Stabmagnete mit gleichen Polen und dann nur einen innerhalb der Spule. Wie ändert sich der Induktionsstrom? Der Ausschlag (die Anzeige) des Amperemeters zeigt bei V2 einen deutlich stärkeren Induktionsstrom bei der Spule mit größerer Windungszahl an. Wird der Stabmagnet mit zweifacher Geschwindigkeit innerhalb der Spule bewegt, verdoppelt sich auch der Induktionsstrom. Werden zwei gleiche Stabmagnete mit der gleichen Polung innerhalb der Spule bewegt, ist der Induktionsstrom doppelt so groß wie bei der Verwen- dung von nur einem Stabmagneten. M Die Induktionsstromstärke (und -spannung) wird umso größer, a) je stärker das Magnetfeld ist, b) je schneller sich das Magnetfeld ändert, c) je mehr Drahtwindungen die Induktionsspule hat. V1 V2 Induktion und Generatoren 46.3 Die Bewegung des Magneten erzeugt in den Spulenwindungen eine Bewegung von Elektronen. 46.4 Die Stromstärke steigt! 46.5 Eine Dynamotaschenlampe 46.6 Fahrraddynamo 46.2 Strom nach Michael Faraday: Der englische Forscher entdeckte das Phänomen 1831. Arbeitsblätter 5vv6rw Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv