4 40 Spannung aus dem Magnetfeld Elektrische Energie aus erneuerbaren "Quellen" ist ein wichtiger Trend in unserer Zeit. Sie sind gegenüber Erdöl und Erdgas im Vorteil, da sie unbegrenzt zur Verfügung stehen und Umwelt und Klima weniger belasten. Besonders in flacher Landschaft werden immer mehr Windräder aufgestellt. Aber wie funktioniert ein Windrad eigentlich? Das erfährst du in diesem Kapitel. Kann ein Magnetfeld elektrische Spannung bewirken? Auf den vorigen Seiten hast du gelernt: Ein Leiter, in dem Elektronen strömen, bewirkt ein Magnetfeld. Aber kann man umgekehrt auch mit Hilfe eines Magnetfeldes eine Elektronenströmung bewirken? Wird ein Magnet in einer Spule oder an einer Spule vorbei bewegt, ändert sich das Magnetfeld in der Spule. Dadurch werden die frei beweglichen Elektronen im Draht der Spule beeinflusst: Ein elektrischer Druckunterschied (Spannung) entsteht. Die Änderung des Magnetfeldes bewirkt somit eine messbare Spannung: Diesen Vorgang nennt man elektromagnetische Induktion. Recherchiere: Wo wird elektromagnetische Induktion im Alltag verwendet? Sammelt und besprecht eure Ergebnisse gemeinsam. Verbinde die Spule mit dem Voltmeter. Bewege nun den Stabmagnet in der Spule. Achte auf das Voltmeter. Was kannst du beobachten? V5 Eine Spule als Spannungsquelle? Materialien 2 Kabel Voltmeter Spule Stabmagnet Die Änderung des Magnetfelds bewirkt in der Spule eine elektrische Spannung. Das nennt man elektromagnetische Induktion. ï Verwende den Versuchsaufbau von V5. Lege dir unterschiedliche Spulen und verschiedene Magnete zurecht. Die veränderbaren „Faktoren“ des Versuchs sind die verschiedenen Magnete, Spulen und die Bewegung des Magneten. Führe nun mehrere Versuchsreihen durch. Ändere in jeder Reihe immer nur einen Faktor, die anderen bleiben gleich. Führe ein Protokoll über die fixen und veränderten Faktoren und den Wert der induzierten Spannung. Stelle die Daten übersichtlich dar (zB in einer Tabelle und/oder einem Diagramm) und werte sie aus: Welchen Einfluss haben die Faktoren auf die induzierte Spannung? V6 Was beeinflusst die induzierte Spannung? Materialien Versuchsaufbau aus V5 verschiedene Magnete verschiedene Spulen Eine besondere Taschenlampe Diese Taschenlampe ist eine Induktionstaschenlampe. Sie funktioniert ohne Batterie oder Akku. Um sie zum Leuchten zu bringen, brauchst du Bewegung und Physik. Wird die Lampe geschüttelt, bewegt sich der Magnet immer wieder durch die Spule und Spannung wird erzeugt (induziert). Magnet Spule Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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