Zusammenfassung Induktion - Stephie-schmidt.de
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<strong>Zusammenfassung</strong> <strong>Induktion</strong><br />
<strong>Induktion</strong> durch Bewegung:<br />
Än<strong>de</strong>rt sich in einer Spule das Magnetfeld, so entsteht zwischen <strong>de</strong>n<br />
Spulenen<strong>de</strong>n eine „<strong>Induktion</strong>sspannung“.<br />
Eine Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Magnetfelds und damit die Entstehung einer<br />
<strong>Induktion</strong>sspannung kann durch folgen<strong>de</strong> Möglichkeiten erreicht<br />
wer<strong>de</strong>n:<br />
- Ein Permanentmagnet wird in o<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r Nähe einer Spule bewegt,<br />
- Die <strong>Induktion</strong>sspule wird in <strong>de</strong>r Nähe eines Permanentmagneten bewegt,<br />
- Ein Elektromagnet wird in o<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r Nähe einer Spule bewegt,<br />
- Die <strong>Induktion</strong>sspule wird in <strong>de</strong>r Nähe eines Elektromagneten bewegt,<br />
- Ein Elektromagnet wird in o<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r Nähe einer Spule ein- und ausgeschaltet.<br />
Durch die verschie<strong>de</strong>nen Pole <strong>de</strong>s Magneten und die Bewegungsrichtung,<br />
wechselt auch die <strong>Induktion</strong>sspannung ständig ihre Polung.<br />
Die <strong>Induktion</strong>sspannung ist umso höher,<br />
- je schneller <strong>de</strong>r Magnet bewegt wird<br />
(o<strong>de</strong>r Elektromagnet ein- und ausgeschaltet wird)<br />
- je stärker <strong>de</strong>r Magnet<br />
- je mehr Windungen die Spule hat<br />
- Ein Eisenkern erhöht die erzeugte <strong>Induktion</strong>sspannung.<br />
Bei einer ständigen Rotation eines Magneten in o<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r Nähe einer<br />
Spule entsteht eine Wechselspannung.<br />
Solch eine Anordnung nennt man Generator (z.B. Fahrraddynamo).<br />
Ein Generator wan<strong>de</strong>lt mechanische Energie in elektrische Energie um.<br />
In unserem Wechselstromnetz wechselt die Polung 50x pro Sekun<strong>de</strong>.<br />
Unsere Wechselspannung hat damit eine Frequenz von 50 Hz. (Hertz)<br />
Die <strong>Induktion</strong>sspannung ist immer so gerichtet, dass <strong>de</strong>r <strong>Induktion</strong>sstrom<br />
<strong>de</strong>r Ursache <strong>de</strong>r <strong>Induktion</strong> entgegenwirkt. (Lenzsche Regel)<br />
<strong>Induktion</strong> ohne Bewegung:<br />
<br />
Beim Ein- und Ausschalten eines Elektromagneten entsteht<br />
zwischen <strong>de</strong>n Spulenen<strong>de</strong>n ebenfalls eine <strong>Induktion</strong>sspannung.<br />
(Selbstinduktion)
Wird Wechselspannung an einen Elektromagneten angelegt, so kann<br />
er in eine in <strong>de</strong>r Nähe liegen<strong>de</strong> <strong>Induktion</strong>sspule ebenfalls eine<br />
(Wechsel) Spannung induzieren.<br />
Ein Transformator besteht aus zwei Spulen mit einem geschlossenen<br />
Eisenkern. Eine angelegte Wechselspannung an <strong>de</strong>r Primärspule<br />
erzeugt durch <strong>Induktion</strong> eine Wechselspannung an <strong>de</strong>r Sekundärspule.<br />
Der Transformator ist ein Spannungswandler.<br />
Beim unbelasteten Transformator verhalten sich die Spannungen an<br />
<strong>de</strong>n Spulen etwa wie die Windungszahlen.<br />
U 1<br />
= N 1<br />
U 2 N 2<br />
Beim belasteten Transformator verhalten sich die Stromstärken in <strong>de</strong>n<br />
Spulen umgekehrt wie die Windungszahlen <strong>de</strong>r Spulen.<br />
Transformatoren spielen beim Transport <strong>de</strong>r elektrischen Energie eine<br />
große Rolle.<br />
Da sich die elektrische Leistung aus <strong>de</strong>m Produkt <strong>de</strong>r Spannung U und<br />
Stromstärke I errechnet (P = U . I), erhöht sich bei gleich bleiben<strong>de</strong>r<br />
Spannung (220 V) in unserem Wechselstromnetz <strong>de</strong>r Strom. Das führt<br />
zu Erwärmung und Verlusten.<br />
Daher wird die Spannung für <strong>de</strong>n Transport auf Hochspannung hoch<br />
transformiert (bis ca. 380 000 V) und in <strong>de</strong>r Nähe <strong>de</strong>s Verbrauchers<br />
wie<strong>de</strong>r auf 220 V hinunter transformiert.<br />
Alle Hochspannungsfernleitungen sind in Europa zu einem<br />
Verbundsystem zusammengeschlossen.<br />
Unser Wechselstromnetz birgt durch Berührung und menschlichen<br />
Stromschluss auch Gefahren.<br />
Entsprechen<strong>de</strong> Schutzeinrichtungen sind:<br />
Installationen durch <strong>de</strong>n Fachmann mit Sicherungen,<br />
Schutzisolierungen, Schutzleiter- und Schutzkontaktstecker,<br />
Fehlerstrom-Schutzschalter u.ä.