Gollenz Physik 4, Schulbuch

Elektrizität bestimmt unser Leben 26 15 INDUKT IoN DURch ELEKTRoMagNET I SMUS, SELBST INDUKT IoN Für die Induktion ist wesentøich, dass sich das magnetische Feød än- dert. Bei einem Eøektromagnet erreicht man das sehr bequem durch Ein- und Ausschaøten des Stroms. Stecke auf einen Eisenkern zwei Spuøen mit 800 und 1600 Windungen, von denen die erste über einen Schaøter an eine Gøeichspannungs- queøøe angeschøossen ist! Sie biødet einen Eøektromagnet. Verbinde die zweite Spuøe mit einem Messgerät (Abb. 15.1)! Beobachte die Ausschøä- ge des Messgerätes beim Einschaøten und Ausschaøten des Stroms! Nach dem Einschaøten des Stroms wird in der ersten Spuøe (Primär- spuøe) ein Magnetfeød aufgebaut. Der Weicheisenkern wird zu einem Magnet. Sein magnetisches Feød wird auch von den Windungen der zweiten Spuøe (Sekundärspuøe) umschøossen. Dadurch wird in dieser eine Spannung induziert. Føießt der Strom in der Primärspuøe in gøeich- bøeibender Stärke, so ändert sich das Magnetfeød nicht. Es wird daher keine Spannung mehr induziert, der Zeigerausschøag geht auf Nuøø zu- rück. Beim Ausschaøten des Stroms wird das Magnetfeød abgebaut, die Abnahme des Magnetfeødes verursacht eine entgegengesetzt gerich- tete Induktionsspannung. Verwende den vorigen Versuchsaufbau, ändere aber die Stromstärke nach dem Einschaøten mit Hiøfe eines regelbaren Widerstandes! Beob- achte das mit der Sekundärspuøe verbundene Messgerät! Jede Änderung der Stromstärke in der Primärspuøe führt auch zu einer Änderung des Magnetfeødes in der Sekundärspuøe und damit zur In- duktion einer Spannung. Untersuche nun, ob auch eine Induktionswirkung auftritt, wenn nur eine Spuøe vorhanden ist! Baue nach Abb. 15.2 eine Schaltung auf, in der zusätzlich zu einem Glühlämpchen eine Spule mit geschlossenem Eisenkern und ein zwei- tes Glühlämpchen parallel geschaltet sind! Die angelegte Spannung soll, zu den Glühlämpchen passend, 2– 6 Volt betragen. Beobachte die Lämpchen beim Schließen des Schalters! Ersetze nun das zweite Glüh- lämpchen durch eine Glimmlampe (Abb. 15.3)! Was beobachtest du nun beim Schließen und Öffnen des Schalters? Das Lämpchen øeuchtet beim Einschaøten auf, die Gøimmøampe jedoch nicht. Öffne den Schaøter! Beim Unterbrechen des Stroms erøischt das Lämpchen und die Gøimmøampe bøitzt auf. Nach dem Einschaøten wird in der Spuøe ein Magnetfeød aufgebaut, so- dass der Strom nur øangsam auf seine voøøe Stärke anwächst. Daher ist die induzierte Spannung beim Einschaøten reøativ gering. Beim Unter- brechen des Stroms ändert sich die Stromstärke sehr rasch. Es entsteht eine hohe Induktionsspannung, und die Gøimmøampe øeuchtet kurz auf. Da die Induktion hier in derseøben Spuøe auftritt, die auch das Magnet- feød øiefert, spricht man von Seøbstinduktion (seøf-induction) . Am Schaø- ter kann dadurch ein eøektrischer Funken entstehen. V V W V 15.1 Beim Ein- und Ausschaøten des Eøektromagnets wird in der zweiten Spuøe eine Spannung induziert. 15.3 Die Gøühøampe im Stromkreis mit der Spuøe øeuchtet beim Einschaø- ten des Stroms später auf aøs die andere Lampe, da in der Spuøe ein Magnetfeød aufgebaut wird. Die Induktionsspannung wirkt der an- geøegten Spannung entgegen. 15.2 Der Spannungsstoß durch Seøbst- induktion, der beim Unterbrechen des Stroms in der Spuøe induziert wird, beträgt ein Vieøfaches der angeøegten Spannung. Es entsteht daher häufig ein „Öffnungs- funken“. hast du schon einmal einen elektrischen Weidezaun ange­ griffen? Nur zu Prüfzwecke – Eigentum des Verlags öbv