22 12 Induktion in einer Spule Mit der Leiterschaukel, die aus einer einzigen „Windung“ besteht, hast du nur kleine Induktionsspannungen erzeugen können. Höhere Spannungen erhältst du bei Verwendung von Spulen: Versuch: Verbinde eine Spule mit 800 Windungen mit einem Voltmeter zu einem geschlossenen Stromkreis (Abb. 12.1). Schiebe einen Stabmagnet rasch in die Spule und beobachte den Zeigerausschlag. Wiederhole den Versuch mit einer Spule mit 1600 Windungen. Eine Spule besteht aus vielen Windungen. In jeder einzelnen Windung wird beim Hineinschieben des Stabmagnets die gleiche Spannung induziert, da sich in jeder Windung das magnetische Feld um den gleichen Betrag ändert. Diese Spannungen addieren sich, da die Windungen hintereinander liegen. Daher sind auch der Zeigerausschlag und damit die Induktionsspannung in der Spule mit 1600 Windungen doppelt so groß wie bei der mit 800 Windungen. Die Induktionsspannung ist umso höher, je größer die Anzahl der Windungen ist. In Spulen mit großer Windungszahl lassen sich hohe Induktionsspannungen erzeugen. Versuch: Schiebe den Stabmagnet ca. doppelt so schnell wie beim ersten Versuch in die Spule mit 800 Windungen (Abb. 12.2). Wiederhole dann den Versuch mit zwei solchen Magneten, die du diesmal wieder mit der ursprünglichen Geschwindigkeit in die Spule schiebst (Abb. 12.3)! Was kannst du über die Größe der Induktionsspannung sagen? Je rascher sich der Magnet und die Spule zueinander bewegen und je stärker der Magnet ist, desto höher ist die Induktionsspannung. Ein dynamisches Mikrofon (microphone), auch Tauchspulenmikrofon genannt, arbeitet ebenfalls nach dem Induktionsprinzip. Eine Schwingspule bewegt sich infolge der Einwirkung der Schallwellen im Feld eines Dauermagnets. Dadurch wird in der Spule eine Spannung induziert, die am Mikrofonausgang abgenommen werden kann. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 12.1 Wie kann man die Induktionsspannung in einer Leiterschleife verändern? 12.2 Wie kann eine rasche Änderung des von einer Leiterschleife umschlossenen Magnetfeldes herbeigeführt werden? 12.3 Warum ist in einer Spule mit doppelter Windungsanzahl bei gleich schneller Bewegung des Magnets die induzierte Spannung ungefähr doppelt so hoch? Wie kann man die elektrische Induktion verstärken? 12.1 Der Ausschlag des Messinstruments zeigt die Größe der Spannung an, die in der Spule induziert wird. 0 Wird der Stabmagnet mit doppelter Geschwindigkeit in die Spule geschoben, ... ... so wird die Induktionsspannung doppelt so groß. Spule mit 800 Wdg. 2v 12.2 Die Induktionsspannung hängt von der Geschwindigkeit, mit der der Magnet bewegt wird, ab. 0 ... so wird die Induktionsspannung doppelt so groß. Spule mit 800 Wdg. v Werden 2 Stabmagnete eingeschoben, ... 12.3 Die Induktionsspannung hängt von der Stärke des Magnets ab. Die in einer Spule induzierte elektrische Spannung ist umso größer, je größer die Anzahl der Windungen der Spule ist und je größer die Stärke des Magnetfeldes ist. Sie wird auch umso größer, je größer die Geschwindigkeit ist, mit der sich Spule und Magnetfeld relativ zueinander bewegen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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