Big Bang Physik 6, Schulbuch

110  Felder Um diesen gordischen Begriffsknoten etwas zu lockern, sind einige der Fachausdrücke in Tab. 26.2 gegenübergestellt. elektrische Feldstärke E Einheit V/m oder N/C Gibt die Stärke des elektrischen Feldes an. magnetische Induktion B Einheit Tesla Gibt die Stärke des magnetischen Feldes an und ist das Gegenstück zu E . Besser wäre somit der Begriff magnetische Feldstärke. Die unglückliche Begriffswahl ist historisch bedingt. elektromagnetische Induktion Allgemeiner Ausdruck für die Veränderung des Stroms bzw. der Spannung , wenn sich ein Magnetfeld in irgendeiner Weise ändert. Induktionsstrom Einheit A Durch ein veränderliches Magnetfeld hervorgerufener Strom . Induktionsspannung Einheit V Durch ein veränderliches Magnetfeld hervorgerufene Spannung . Magnetischer Fluss Φ Einheit Weber (Kap. 26.5) Produkt der magnetischen Induktion B und der Fläche A , die davon durchsetzt wird, also B · A . Induktivität L Einheit Henry (Kap. 26.6) Ähnlich wie die Kapazität das wichtigste Merkmal eines Kondensators ist, ist die Induktivität L das wichtigste Merkmal einer Spule. Je größer L , desto größer die Selbstinduktionsspannung (Kap. 26.6, S. 112). Tab. 26.2:  Gegenüberstellung einiger Fachausdrücke zum Elektromagnetismus Induktionsspannung Im Originalexperiment verwendete Faraday einen Trans- formator (siehe „Big Bang 7“). Wir verwenden eine Spule und einen Magneten (Abb. 26.25), aber das Prinzip bleibt gleich: Ein veränderliches Magnetfeld erzeugt eine Induk- tionsspannung. Versuche folgende Fragen zu beantworten: Was passiert mit der Spannung, wenn du … 1) … die Windungszahl der Spule veränderst? 2) … den Magneten unterschiedlich schnell bewegst? 3) … unterschiedlich starke Magnete verwendest? 4) … den Magneten ruhig hältst, und die Spule bewegst? Deine Versuche werden dich zu folgenden Erkenntnissen gebracht haben: Die Induktionsspannung ist proportional zur Windungszahl ( N ), zur Geschwindigkeit des Magneten ( v ) und zur Stärke des Magneten ( B ). Ob du den Magneten bewegst oder die Spule, spielt allerdings keine Rolle. Formelmäßig würde man das so anschreiben: U ind ~ N · v · B e Abb. 26.25:  Messung der Induktionsspannung Man sagt auch, Strom wird durch ein veränderliches Ma- gnetfeld induziert . Das bedeutet so viel wie ausgelöst oder hervorgerufen. Man spricht daher vom Induktionsstrom. Hand in Hand mit diesem geht auch immer eine Indukti- onsspannung, und meistens wird diese in den Gleichungen angegeben beziehungsweise gemessen.  Experiment: Induktionsspannung Faradays Entdeckung war der Schlüssel für die Erzeugung von Strom durch Generatoren (siehe „Big Bang 7“). Angeb- lich kam der Premierminister von England in Faradays Labor, um diese erzeugte Elektrizität zu sehen. Nach der Demonstration fragte er, wofür das gut sei. Faraday antwor- tete, dass er das noch nicht wisse. Er sei sich aber sicher, dass der Premierminister eines Tages eine Steuer darauf einheben werde. Wie wahr! Es gibt noch eine Menge anderer Anwendungen der Induk- tion, unter anderem bei Antennen zum Empfang von Radio- oder Fernsehprogrammen (siehe „Big Bang 7“), bei Mikrofo- nen, beim Lesen einer Festplatte ( F10 ) oder bei der E-Gitarre.  Info: Tonabnehmer Zusammenfassung Strom erzeugt ein Magnetfeld. Umgekehrt erzeugt ein ver- änderliches Magnetfeld Strom. Diese Entdeckung Faradays ist die Grundlage der Stromversorgung. Tonabnehmer Unter jeder Saite der E-Gitarre befinden sich Tonabnehmer (Abb. 26.26), kleine Spulen mit einem Magnetkern (Abb. 26.27). An der Stelle darüber werden dadurch die Saiten leicht magnetisiert. Durch die Saitenschwingungen entsteht dann ein veränderliches Magnetfeld und somit ein Induk­ tionsstrom in der Spule, der an Verstärker und Lautsprecher weitergeleitet wird ( F11 ). i Abb. 26.26:  Unter jeder Saite befinden sich Elektromagnetische Tonabnehmer. Je nachdem, an welcher Stelle die Tonabneh- mer aktiviert werden, verändert sich der Klang der Gitarre. Abb. 26.27:  Seitenansicht eines Tonabnehmers Z Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv