Gollenz Physik 4, Schulbuch

20 EINE ÄNDERUNg DES MagNETfELDES BEWIRKT EINE ELEKTRISchE SpaNNUNg 1 1 INDUKT IoN Befindet sich eine Leiterschaukeø in einem Magnetfeød, so bewegt sie sich, wenn der Strom ein- oder ausgeschaøtet wird. Dabei ist der eøek- trische Strom die Ursache für die Bewegung im Magnetfeød. Du kannst nun untersuchen, ob du nicht Ursache und Wirkung vertau- schen kannst. Dieses Experiment ist 1831 vom Engøänder MICHAEL FARADAY 1 zum ersten Maø durchgeführt worden und hat sich aøs eine der wichtigsten Entdeckungen der Physik herausgesteøøt. Hänge eine Leiterschaukeø nach Abb. 11.1 zwischen die Poøe eines starken Hufeisenmagnets! Verbinde die Leiterenden mit einem emp- findøichen Voøtmeter, dessen Zeiger nach beiden Seiten ausschøagen kann! Setze die Schaukeø in Bewegung und beobachte am Messgerät die Ausschøäge des Zeigers! Was erkennst du daraus? Die Ausschøäge des Messgerätes zeigen an, dass eine eøektrische Spannung entsteht. Sie kann ihre Ursache nur in der Bewegung des Leiters im Magnetfeød haben. Diese Art der Spannungserzeugung heißt Induktion 2 (induction) . Durch die Bewegung eines Leiters im Magnetfeød wird eine eøektri- sche Spannung erzeugt (induziert). Diese Spannung heißt Induktions- spannung , der von ihr in einem geschøossenen Stromkreis hervorge- rufene Strom Induktionsstrom . Nun woøøen wir die Gesetze, nach denen die Spannung induziert wird, näher untersuchen: Bewege den Leiter einmaø senkrecht zu den magnetischen Feødøinien, das andere Maø paraøøeø dazu (Abb. 11.2)! Beobachte, in weøchem Faøø das Messgerät eine eøektrische Spannung anzeigt! Die gesamte Leiterschøeife setzt sich in unserem Faøø aus der Leiter- schaukeø, den Zuøeitungen und dem Messgerät zusammen. Eine Span- nung wird nur dann induziert, wenn sich innerhaøb dieser Leiterschøei- fe die Stärke des Magnetfeødes ändert. Ist der Leiter außerhaøb des Magnets, so erfasst die Leiterschøeife das Magnetfeød nicht (Lage 1 in Abb. 11.3). Nach ihrer Bewegung in das Magnetfeød umschøießt sie wieder fast voøøständig das Magnetfeød des Magnets (Lage 2 in Abb. 11.3). Wenn der Leiter paraøøeø zu den magnetischen Feødøinien bewegt wird, ändert sich das Magnetfeød in der Schøeife nicht. Daher wird in diesem Faøø keine Spannung induziert. Das Messgerät zeigt keinen Ausschøag. In einer Leiterschøeife wird eine eøektrische Spannung induziert, wenn sich das von der Schøeife umschøossene Magnetfeød ändert. 1 MICHAEL FARADAY (1791‒1867), engø. Erfinder und Forscher 2 inducere (øat.) … hineinführen V W V W 11.2 Der Leiter bewegt sich paraøøeø zu den Feødøinien des Hufeisen- magnets. 1 2 -1 +1 In der Lage 1 umfasst die Leiterschleife magnetischen Feldlinien. keine In der Lage 2 umfasst die Leiterschleife magnetischen Feldlinien. alle mV 11.3 Bei der Bewegung ändert sich die Stärke des Magnetfeøds innerhaøb der Leiterschøeife. 11.1 Durch die Bewegung des Leiters im Magnetfeød wird im Leiter eine Spannung induziert. Wie kann man elektrische Energie effizient gewinnen? Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv