Aus dem Facharchiv: Lernen & Können
Magnetismus – Teil 5: Elektromagnetische Induktion
Durch die elektromagnetische Induktion werden Induktionsspannungen und -ströme hervorgerufen. Damit lassen sich sowohl das Trafo- als auch das Generatorprinzip ableiten, die beide im Bereich der elektrischen Maschinen wirken. Mit der Dynamo- und der Motorregel lassen sich die Richtungen der wirkenden physikalischen Größen bestimmen.
Uind = -N · ∆Φ/∆t
Das Minuszeichen in der Gleichung gibt an, dass die Induktionsspannung ihrer Ursache entgegenwirkt (Lenzsche Regel).
Magnetischer Fluss
Das Produkt aus der magnetischen Induktion B und der vom Magnetfeld durchdrungenen und vom wirksamen Leiter eingeschlossenen Fläche A, bezeichnet man als magnetischen Fluss Φ.
Φ = B · A
Φ magnetischer Fluss in Vs
A Fläche in m2
B magnetische Feldstärke in Vs/m2
Weitere Versuche und Forschungsarbeiten, die Faraday und andere Physiker in der Folgezeit unternahmen, haben das Bild der „elektromagnetischen Induktion“ komplettiert. Es ergaben sich somit auch die Gesetzmäßigkeiten für die „Bewegungsinduktion“. Mit denen lassen sich die Vorgänge in den bewegten Systemen, wie rotierende elektrische Maschinen (Motoren und Generatoren) erklären. Besondere Aufmerksamkeit sollte darauf gelegt werden, dass bei der Berechnung der Lorenzkraft die aktive (wirksame) Leiterlänge berücksichtigt wird.
F = B · I · laktiv
B in Vs/m2
I in A
laktiv in m
Einheit für F:
VAs/m = Ws/m = Nm/m = N
Nach der Entdeckung der elektromagnetischen Induktion ergaben sich eine Vielzahl von Lehrsätzen und praktischen Regeln. Dazu gehören beispielsweise auch Regeln für die rechte und linke menschliche Hand.
Autor: K.-H. Bleiß Der vollständige Beitrag ist in unserem Facharchiv nachzulesen.