Die Flussänderung ist für die Entstehung einer Induktionsspannung verantwortlich. In vielen Fällen ist es jedoch unklar, in welche Richtung die Ladungstrennung stattfindet und wie die Induktionsspannung polarisiert ist.
Hierzu kann die Lenzsche Regel Auskunft geben. Zusätzlich erfährt man, ob eine anziehende oder abstoßende Kraftwirkung entsteht.
Entstehung einer Induktionsspannung
In den folgenden Situationen entstehen Induktionsspannungen, die an den offenen Enden der Leiterschleifen gemessen werden können. Erläutere jeweils mit dem allgemeinen Induktionsgesetz.
Die Lenzsche Regel
Die Lenzsche Regel bezieht sich auf geschlossene Leiterschleifen, die einer Flussänderung ausgesetzt sind. Dadurch, dass die Leiterschleife geschlossen ist, erzeugt die Induktionsspannung einen Stromfluss, der unmittelbar zu einem magnetischen Moment in der Schleife führt. Die Lenzsche Regel macht eine Aussage zu der Richtung dieses Moments:
Die Richtung des induzierten Stromes lässt sich der linken Faust bestimmen. Ebenso können wir ermitteln, ob es eine anziehende oder abstoßende Kraftwirkung zwischen dem äußeren Magnetfeld und dem induzierten magnetischen Moment geben wird.
Aufgaben
In den folgenden Situationen werden geschlossene Leiterschleifen verwendet.
- Skizziere jeweils die SItuation ins Heft.
- Zeichne jeweils einen Pfeil für das magnetische Moment \vec M ein, dass so gerichtet ist, dass es der Flussänderung entgegenwirkt.
- Bestimme die Richtung der Kraftwirkung zwischen dem magnetischen Moment und dem äußeren Magentfeld.
- Ermittele die Stromflussrichtung in der Leiterschleife.
- Angenommen die Leiterschleife wird wieder geöffnet, wie oben. Begründe, an welcher Seite der Öffnung der Pluspol der Induktionsspannung gemessen werden kann.
Hinweis: Bei den Situationen 1 und 2 müssen verschiedene Phasen unterscheiden werden.
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