Induktion und Wechselstrom 1. Induktion
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7. Mai 2012 120506Ph4-12<strong>Induktion</strong>-<strong>Wechselstrom</strong>.TEX<br />
<strong>1.</strong>4. <strong>Induktion</strong> im ruhenden Leiter<br />
Wird das B-Feld im ruhenden Drahtrahmen verändert, so entsteht in ihm ebenfalls eine<br />
<strong>Induktion</strong>sspannung. Sie kann aber nicht mehr mit der Lorentzkraft erklärt werden.<br />
Betrachtet man den magnetischen Fluss Φ = B As, so erkennt man, dass dieser geändert<br />
wird, wenn As oder B geändert wird.<br />
Gilt wieder U ind = n ∆Φ<br />
∆t bzw. U ind = n ˙Φ?<br />
Wenn As konstant ist <strong>und</strong> sich dafür die Flussdichte B ändert, müsste gelten: U ind =<br />
n ∆Φ<br />
∆t<br />
Versuch<br />
= n∆(BAs)<br />
∆t<br />
ABB. 7<br />
= n As<br />
∆B<br />
∆t<br />
Geräte:<br />
• NEVA Netzgerät mit elektrischer Stoppuhr<br />
• Hochohmige NEVA-Zylinderspule (Nr. 6533)<br />
mit 16 000 Windungen, Länge 0,48 m<br />
• Kroencke Mikrovoltverstärker (Einstellung<br />
6 mV) mit Stromversorgung übers Netz.<br />
• NEVA <strong>Induktion</strong>sspulen 4,5x4,5 cm 2 <strong>und</strong><br />
4,5x1,5 cm 2<br />
ABB. 8 ABB. 9<br />
Mit dem Netzgerät wird der Erregerstrom Ierr proportional mit der Zeit erhöht (Ierr ∼<br />
nerr<br />
t). Weil B = µ0 Ierr ist, gilt somit auch B ∼ t. Das Anstiegstempo<br />
lerr<br />
∆B<br />
∆t<br />
der Flussdichte<br />
B ist damit konstant. Die Feldspule (vgl. Abb. ??) wird mit nerr = 16000 Windungen<br />
beschaltet. In der <strong>Induktion</strong>sspule entsteht während des Stromanstiegs eine konstante<br />
Spannung U ind.<br />
<strong>1.</strong> As = 4,5x4,5 cm 2 ; n = 100; stelle das Anstiegstempo des Ierr so ein, dass U ind =<br />
0,05 mV ist. Für ∆Ierr = 50 mA ist ∆t ≈ 8,9 s<br />
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