Induktion der Bewegung (I)

(c) Friedrich Sick
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Viele physikalische Vorgänge sind reversibel. So auch die Kraftwirkung auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld:
Bewegt man einen Leiter mit Hilfe mechanischer Kraft so durch ein Magnetfeld, dass er Feldlinien schneidet, so wird in ihm eine Spannung erzeugt (induziert). Ist der Stromkreis geschlossen, so treibt die induzierte Spannung den Strom so durch den Leiter, dass sein Magnetfeld eine Kraft hervorruft, die der Bewegungsrichtung entgegenwirkt! (Siehe rechte Skizzen!)
Lenzsche Regel:
  • Der induzierte Strom ist stets so gerichtet, dass er seiner Ursache entgegenwirkt!
    Die Ursache der Induktion ist hier die Bewegung!

  • Anwendung findet die Induktion der Bewegung z.B. im elektrodynamischen Mikrofon:
    Eine - durch die Schallwellen angeregte - Membrane bewegt eine Spule im Magnetfeld hin und her. Die induzierte Wechselspannung entspricht der Frequenz der Schallwellen. (Umkehrung des Lautsprecherprinzips!)
  • Versuch 1:
    Schalte an die Enden eines Bund Schaltdrahtes oder einer Spule ein analog messendes Voltmeter an und bewege den Drahtbund (wie links skizziert) durch das Magnetfeld eines starken Hufeisenmagneten. Beobachte dabei den Ausschlag des Voltmeters!
    Es wird nur bei Bewegung Spannung induziert! Die Polarität der induzierten Spannung hängt von der Bewegungsrichtung ab (Lenzsche Regel). Die Höhe der induzierten Spannung hängt von der Bewegungsgeschwindigkeit ab.

    Versuch 2:
    Bewege den Drahtbund oder die Spule in gleiche Richtung wie die Feldlinien verlaufen und beobachte die Reaktion des Voltmeters!
    Es wird keine Spannung induziert, da keine Feldlinien geschnitten werden!