Was ist elektromagnetische Induktion?

Elektrische Spannung entsteht durch die Wirkung eines Magnetfeldes - wie erklärt man die elektromagnetische Induktion?

Was ist elektromagnetische Induktion?

So ähnlich können wir uns Faradays Versuchsaufbau vorstellen. 2 Wicklungen mit isoliertem Kupferdraht auf einem Ring-Eisenkern.

Was ist elektromagnetische Induktion?

Spannungsinduktion einer Spule in einem veränderlichen Magnetfeld.

Was ist elektromagnetische Induktion?

Ein Dauermagnet bewegt sich in einer Spule und nduziert eine Spannung, so lange er sich bewegt.

Der englische Physiker Michael Faraday war überzeugt, daß elektrische und magnetische Vorgänge einen engen Zusammenhang besitzen. Das Wissen, daß ein elektrischer Strom ein Magnetfeld erzeugt, führte ihn zum Gedanken, daß dieser Vorgang auch umkehrbar sein muß. Ein Magnetfeld sollte auch einen elektrischen Strom erzeugen können.

Lange Zeit experimentierte er ohne Erfolg, bis er einen eisernen Ring mit 2 Wicklungen aus isoliertem Kupferdraht versah. Wenn er eine elektrische Spannung an die eine Wicklung anlegte, dann zeigte sich in der anderen Wicklung ein kurzer Stromstoß. Die angelegte Spannung an der einen Wicklung führt zum Aufbau eines Magnetfeldes, beim Abschalten baut sich das Magnetfeld wieder ab. Nur dann, also beim Einschalten oder beim Ausschalten des Stromes, entsteht in der anderen Spule eine Spannung.

Die Wirkung der elektromagnetischen Induktion war entdeckt! Die Spule, in der die elektrische Spannung entsteht, nennt man Induktionsspule. Bei den weiteren Experimenten wurde entdeckt, daß die induzierte Spannung um so größer ist, je stärker und schneller sich das Magnetfeld ändert. Die führte zum Formulieren des Induktionsgsetzes:

Die induzierte Spannung ist gleich der Änderungsgeschwindigkeit des magnetischen Flusses.

Ursache dieser Induktion ist die Tatsache, daß ein veränderliches Magnetfeld eine Ladungstrennung im elektrischen Leiter bewirkt (Lorenzkraft) und damit eine Spannung im Leiter entstehen läßt.

Analog zum Ein- und Ausschalten des Magnetfeldes eines Elektromagneten wie in Faradays Versuch kann auch ein elektrischer Leiter durch ein Magnetfeld bewegt werden. Auch dann erfährt der Leiter eine Änderung des Magnetfeldes. Ebenso kann ein Dauermagnet (Permanentmagnet) durch eine Spule bewegt werden - auch dann entsteht eine Induktionsspannung.

Die Induktion ist Grundlage vieler technischer Geräte - z.B. Generatoren und Transformatoren.


Foto 1: © JPS - Fotolia.com (Ringspule)
Foto 2: © Peter Hermes Furian - Fotolia.com
Foto 3: © Yusuf Demirci - Fotolia.com (Magnet in Spule)



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