Elektrizitätslehre & Magnetismus

Aufgaben:
1) Eine quadratische Leiterschlaufe mit der Kantenlänge von 10 cm steht in einem Magnetfeld
von 0.3 Tesla. Die Magnetfeldlinien stehen senkrecht zur Schleifenfläche. Plötzlich
wird die Schleife ruckartig gedreht, so dass die Magnetfeldlinien anschliessend parallel
zur Leiterfläche zu stehen kommen. Während der Drehung tritt eine Spannung
von 0.9 V auf. Wie lange dauerte die Drehung?
2) Eine Spule (300 Windungen, 10 cm 2 Querschnittsfläche) wird so ins Erdmagnetfeld (0.5
Gauss) gehalten, dass das B-Feld parallel zur Spulenachse liegt. In 0.1 s wird die Spule
so gedreht, dass das Feld nun senkrecht zur Spulenachse steht. Welche induzierte
Spannung tritt während der Drehung an den Spulenanschlüssen auf?
3) Betrachten Sie nebenstehendes Bild.
Welche Spannung U i wird bei dieser
Anordnung in der Leiterschlaufe induziert?
Begründung.
b
U i
_
B
l
_
v
Lösungen von S. 21:
1) Φ B(vorher) = 0.003 Vs, Φ B(nachher) = 0, mit
U i
Φ
= −
B(nachher)
− Φ
∆t
B(vorher)
2) Φ B(vorher) = 5⋅10 -8 B
Vs, Φ B(nachher) = 0, mit Ui
= −N⋅ ∆Φ ∆t
→ U i = 1.5⋅10 -4 V
3)
→ ∆t = 3.3 ms
„Die Natur kann man beschreiben oder beobachten, aber niemals
besiegen !“ Heinrich Harrer, Erstbesteiger der Eigernordwand 1938
Einige weitere Anwendungen der Induktion:
- Generator(Dynamo) oder Elektro-Motor: siehe nächsten Abschnitt 5.6.
- Transformator: siehe Abschnitt 5.7.
- Induktionskochherd:
Elektrizitätslehre und Magnetismus 21