Induktion

2.1. Das Induktionsgesetz
II. Grundlagen
Abb. 1
In eine Spule, an die ein Voltmeter angeschlossen ist, wird ein Stabmagnet hineingeschoben
und anschließend wieder herausgezogen (siehe Abbildung 1). Bei der Hinein- und
Hinausbewegung zeigt das Voltmeter einen Ausschlag an. In der Spule wird eine Spannung
induziert. Das heißt, zwischen den Anschlüssen der Spule tritt eine Spannung auf. Diese Art
der Spannungserzeugung bezeichnet man als Induktion.
Um das Induktionsgesetz besser herleiten und erklären zu können, betrachtet man am besten
den folgenden Versuch: Eine Leiterschleife (mit 1 Windung) wird in ein homogenes
Magnetfeld gebracht. Zu Beginn befindet sich die Leiterschleife vollständig im Magnetfeld
und wird vom Fluss 1 = B A durchsetzt. Dieser Fluss ist die Anzahl der Feldlinien, die von
der Leiterschleife erfasst werden. Nun wird diese Leiterschleife aus dem Magnetfeld
herausgezogen. Während dieses Vorgangs ändert sich der Fluss, der die Leiterschleife
durchsetzt, er nimmt ab. Ist die Leiterschleife vollständig aus dem Magnetfeld herausgezogen,
wird sie von keinem Fluss mehr durchsetzt d.h. 2 = 0. Vergrößert man die Stärke des
externen Magnetfelds, so steigt auch der Fluss 1 durch die Leiterschleife. Wird die
Leiterschleife wieder mit gleicher Geschwindigkeit bewegt, dann zeigt das Instrument einen
höheren Ausschlag. Das heißt, die induzierte Spannung Uind ist proportional zur
Flussänderung .
Wird die Leiterschleife schneller aus dem Magnetfeld herausgezogen, dann zeigt das
Messinstrument einen höheren Ausschlag. Daraus folgt, dass die induzierte Spannung umso
größer ist, je weniger Zeit t für das Herausziehen benötigt wird.
Aus diesen beiden eben beschriebenen Gesetzmäßigkeiten lässt sich folgender
Zusammenhang herleiten:
Das Induktionsgesetz:
U ind
N
t
-4-