Induktion

Unter Induktion versteht man die Erzeugung einer elektrische Spannung durch eine Magnetfeld, welches sich zeitlich ändert.

Beschreibung

Wird ein Dauermagent in einer Drahtspule Hin- und Herbewegt, entsteht in der Spule eine Spannung, die sich zeitlich ändert (Wechselspannung). Bei diesem Vorgan spricht man von Induktion. Diese Art der Spannungserzeugung wird bei Generatoren, Lichtmaschinen, Fahraddynamos, ... verwendet.

Formeln

Magnetischer Fluss

$\Phi _{m}=B\cdot A\;$

$\Phi _{m}=B\cdot A\cdot cos\alpha \;$

$\Phi _{m}=N\cdot B\cdot A\cdot cos\alpha \;$

Induzierte Spannung

Allgemeines Induktionsgesetz:

$U_{i}=-N{\cfrac {d\Phi }{dt}}\;$

$U_{i}=-L{\cfrac {dI}{dt}}\;$

Induzierte Spannung in einem Leiter:

$U_{i}=B\cdot l\cdot v\;$

Induzierte Spannung in mehreren Leitern:

$U_{i}=B\cdot l\cdot v\cdot z\;$

Induzierte Spannung in einer Spule:

$U_{i}=B\cdot l\cdot v\cdot 2N\;$

Faraday'sches Gesetz

Merksatz

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Die induzierte Spannung ist gleich der Änderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flusses

$\left|U_{ind}\right|={\cfrac {d\Phi }{dt}}\;$

Definitionen

• $\Phi _{m}\;$: Magnetischer Fluss
• $B\;$: Magnetische Flussdichte
• $A\;$: Fläche
• $cos\alpha \;$: Drehwinkel der Feldlinien (bei $\alpha =0^{\circ }$ steht die Fläche senkrecht zum Magnetfeld)
• $t\;$: Zeit
• $L\;$: Induktivität
• $I\;$: Elektrischer Strom
• $l\;$: wirksame Leiterlänge
• $v\;$: Geschwindigkeit
• $z\;$: Anzahl der Leiter

Siehe auch

• Induktivität
• Elektrische Spannung