Elektromagnetische Induktion

Elektromagnetismus

Das Kapitel Elektromagnetische Induktion in unserem Online-Kurs Elektromagnetismus besteht aus folgenden Inhalten:

1. Elektromagnetische Induktion

   Elektromagnetische Induktion

   

   ... lieferte.Es handelt sich dabei um die elektromagnetische Induktion. Der völlig neue Aspekt dieses Phänomens ist die Entstehung von elektrischen Feldern durch Änderung von Magnetfeldern ohne im Raum vorkommender elektrischer Ladungen. Daraus ergibt sich die Vermutung, dass es eine intrinsische Beziehung zwischen Magnetfeldern und elektrischen Feldern geben muss. Tatsächlich konnte der theoretische Physiker J.C. Maxwell seine berühmten Maxwellschen Gleichungen ableiten, ...

2. Induktion- Magnetischer Fluss

   Elektromagnetische Induktion > Induktion- Magnetischer Fluss

   

   Wir wollen nun das Phänomen der elektromagnetischen Induktion mathematisch formulieren. Eine dabei ausgezeichnete Zustandsgröße ist der sogenannte magnetische Fluss $\Phi$.Größen zur Bestimmung des magnetischen FlussesDabei geht man von folgenden experimentellen Beobachtungen aus: In einer Leiterschleife, die sich in einem Magnetfeld befindet, kann eine Spannung erzeugt (induziert) werden, wenndie Leiterschleife im Magnetfeld gedreht wird,die vom Magnetfeld durchdrungene ...

3. Induktionsspannung- Induktionsgesetz

   Elektromagnetische Induktion > Induktion- Magnetischer Fluss > Induktionsspannung- Induktionsgesetz

   

   Aus der Notwendigkeit, die experimentellen Beobachtungen über die Induktionsspannung zu interpretieren, haben wir die magnetische Flussdichte $\Phi$ definiert.Ihre Veränderung führt zur Induktion einer Spannung (Induktionsspannung) innerhalb der Leiterschleife. Bei einer geschlossenen Leiterschleife kann sogar ein elektrischer Stromfluss (Induktionsstrom) erfolgen, der auf die Wirkung eben jener Induktionsspannung zurückzuführen ist.Das Video wird geladen...(leiter-in-einem-magnetischen-feld)Man ...

4. Induktionsstrom- Lenzsche Regel

   Elektromagnetische Induktion > Induktion- Magnetischer Fluss > Induktionsstrom- Lenzsche Regel

   

   Wir wissen, dass eine Veränderung des magnetischen Flusses $\Phi$ innerhalb einer Leiterschleife zu einer Induktionsspannung führt. Diese Induktionsspannung treibt die Ladungen innerhalb einer geschlossenen Schleife an, so dass ein Induktionsstrom entsteht. Dieser Induktionsstrom $I$ erzeugt selbst ein Magnetfeld $B_{ind}$.Richtung des InduktionsstromsZur Untersuchung des Problems macht man am besten eine Fallunterscheidung. Folgende Beobachtungen resultieren.Fall I: Zunahme des magnetischen ...

5. Anwendungsprobleme zur Induktion

   Elektromagnetische Induktion > Induktion- Magnetischer Fluss > Anwendungsprobleme zur Induktion

   

   Wir wollen nun einige Anwendungsprobleme für das Induktionsgesetz kennenlernen. Wir wissen aus dem Induktionsgesetz, dass eine zeitliche Änderung des magnetischen Flusses durch eine Leiterschleife eine Induktionsspannung bewirkt.Betrachtet man die allgemeine Formel für den magnetischen Fluss $\Phi$ durch eine Leiterschleife$\Phi=\vec{B}\cdot \vec{A}$,so zeigen sich im Wesentlichen zwei Möglichkeiten der Flussänderung:zeitliche Änderung der magnetischen Flussdichte $\vec{B}$zeitliche ...

6. Selbstinduktion

   Elektromagnetische Induktion > Selbstinduktion

   

   Wir wissen, dass eine Änderung des magnetischen Flusses durch ein von außen wirkendes Magnetfeld in einer Spule eine Spannung induziert.Ein-und Ausschaltvorgang des SpulenstromsDoch wie sieht es nun mit dem Magnetfeld der Spule selbst aus?Das Magnetfeld der Spule durchflutet ja die Spule selbst und sorgt für einen magnetischen Fluss. Eine Änderung der Spulen- Stromstärke führt zunächst zu einer Änderung der Magnetfeldstärke und damit zu einer magnetischen ...

7. Energie des magnetischen Feldes

   Elektromagnetische Induktion > Energie des magnetischen Feldes

   

   Es zeigt sich, dass im Magnetfeld der Spule eine bestimmte Energie gespeichert ist. Wir wollen nun eine Formel für die Energie $W_{mag}$ des magnetischen Feldes der Spule bestimmen. Die folgende Herleitung dient lediglich der Vollständigkeit; muss von Dir im Abitur aber im Detail nicht wiedergegeben werden.HerleitungMan beachte zunächst die allgemeine Definition der Leistung$P=\frac{dW}{dt}=\dot W$In Stromkreisen ist bekanntlich die Leistung das Produkt aus Spannung und Stromstärke.$P=U\cdot ...