Erklärung — das Induktionsgesetz
Das Faradaysche Induktionsgesetz
Die induzierte Spannung ist proportional zur Änderungsrate des Flusses und zur Windungszahl \(N\):
- Änderungsrate:Nicht der Fluss selbst erzeugt eine Spannung, sondern nur seine zeitliche Änderung.
- Induktionsgesetz:Faraday fasst das zusammen als \(U_\text{ind}=-N\,\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\).
- Windungszahl:Jede weitere Windung addiert ihren Beitrag, mehr Windungen liefern daher eine größere Spannung.
- Zwei Wege:Wegen \(\Phi=B\,A\) ändert man in der Praxis das Feld wie im Transformator oder die Fläche wie im Generator.
Induktionsgesetz:
\(U_{ind}=-N\,\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\)
Änderungsrate: Nicht der Fluss selbst, sondern nur seine zeitliche Änderung erzeugt eine Spannung; sie ist proportional zur Windungszahl \(N\).
Zwei Wege: Wegen \(\Phi=B\,A\) ändert man das Feld \(B\) (Transformator) oder die Fläche \(A\) (Generator).
Der Fluss ändert sich gleichmäßig um \(\Delta\Phi=10\,\mathrm{mWb}\). Die induzierte Spannung ist die Steigung der Φ-t-Geraden, mal der Windungszahl. Bei kleinerem Δt oder mehr Windungen steigt die Spannung.
Da \(\Phi=B\,A\), gibt es zwei Hauptwege: man ändert das Feld B (z. B. Transformator) oder die Fläche A (z. B. Generator, bewegter Leiter). Anschaulich ist \(U_{ind}\) die Steigung der Φ-t-Kurve, multipliziert mit N.
Allgemeine Hinweise
Rate zählt
Nicht der Fluss, sondern seine Änderungsrate.
N verstärkt
Mehr Windungen → größere Spannung.
Einheiten
ΔΦ in Wb, Δt in s → U in V.
Vertiefung
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