Frage zu Induktion

[Paul H. (powl)]

Hi,

ich stehe grad auf dem Schlauch:
Ich habe ein Homogenes Magnetfeld, das seine Flussdichte ständig 
sinusförmig mit bestimmter Frequenz wechselt. Jetzt nehme ich einen 
Induktionsschleife und setzte sie in das Magnetfeld hinein, so dass die 
Induktionsschleife genau in der Ebene senkrecht zu den Feldlinien liegt. 
D.h. Die Induktionsschleife ist außerhalb und innerhalb ihrerselbst von 
gleichsinnig gerichteten Magnetfeldlinien umgeben.

Wird hier nun eine Spannung induziert?

Oder ist es nötig, dass die Feldlinien außerhalb der Induktionsschleife 
in eine andere Richtung gehen wie die Feldlinien in deren Inneren? Die 
Induktionsspannung wäre ja dann so gepolt, dass bei Kurzschluss der 
Schleife durch den nun fließenden Induktionsstrom ein Magnetfehlt in der 
Schleife entsteht, das dem äußeren Magnetfeld entgegenwirkt. Aber das 
ist ja irgendwie für die Katz wenn die Induktionsschleife komplett in 
diesem äußeren Magnetfeld liegt. Dann würde die Induktionsschleife das 
Feld im Inneren ihrerselbst abschwächen aber außerhalb ihrerselbst 
verstärken. Denn ihre Feldlinien gehen ja Kreisförmig um den 
Leiterquerschnitt herum.

lg PoWl

[memristor (Gast)]

Paul Hamacher schrieb:
> Wird hier nun eine Spannung induziert?
Ja

Paul Hamacher schrieb:
> Dann würde die Induktionsschleife das
> Feld im Inneren ihrerselbst abschwächen aber außerhalb ihrerselbst
> verstärken.
Das Feld wirkt der Ursache (Änderung des Flusses in der Spule) entgegen.
Beweis: wenn das Feld gleichgerichtet wäre würde der Fluss noch mehr 
ansteigen -> noch mehr Spannung -> noch mehr Strom -> mehr Fluss -> mehr 
Spannung ...

[Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)]

Hach, immer diese schrecklich einfachen Fragen, Paul,

An der Spule misst Du (außer Spannungskopplung) nur dann etwas, wenn 
eine Feldlinie hindurchgeht.

Ciao
Wolfgang Horn

[Paul H. (powl)]

Hmm, ihr beiden seit jetzt leider nicht auf meine Frage eingegangen.

[ein Gast, wer sonst ;-) (Gast)]

> Hmm, ihr beiden seit jetzt leider nicht auf meine Frage eingegangen.
                  ^^^^

sed 's/seit/seid/g'

Cheers!

[Lukas (Gast)]

$$U_\text{ind} = - \frac{\text{d} \Phi}{\text{d} t}$$

Wobei

$$\Phi$$

 der magnetische Fluss durch die Spule ist. Der ändert ja sinusförmig 
mit der Zeit, wie du gesagt hast. Also ist die zeitliche Ableitung (nach 
t) nicht Null, sondern genau "cosinusförmig". Es wird also eine 
-cosinusförmige Spannung induziert.

Dass diese Spannung nun ein Magnetfeld induziert, welches dem ersten 
entgegenwirkt, kannst du dir leicht überlegen.

[Paul H. (powl)]

ein Gast, wer sonst ;-) schrieb:
>> Hmm, ihr beiden seit jetzt leider nicht auf meine Frage eingegangen.
>                   ^^^^
>

sed 's/seit/seid/g'

> Cheers!

oh gott jetzt fang ich auch noch damit an :-O


@Lukas, danke ok. D.h. es interessiert also tatsächlich nur der 
Magnetische Fluss durch die Spule.


Aber.. wie stell ich mir das vor?

FALL1: Angenommen ich hab ein sinusförmiges stärker und schwächer 
werdendes Magnetfeld.. ÜBERALL. und irgendwo ist da senkrecht zu den 
Magnetfeldlinien eine ganz ganz kleine Spule, nennen wir sie S.

ODER:

FALL2: ich habe eine 2. Spule, die den gleichen Surchmesser der Spule S 
hat, direkt hinter ihr liegt und die durch einen sinusförmigen Strom ein 
sinusförmig varriierendes Magnetfeld erzeugt.


Versteht ihr den Unterschied? In Fall 1 umgibt das Magnetfeld die Spule 
auch von außerhalb. In Fall 2 tut es das nicht, sondern da ist es 
außerhalb der Spule eher gegenläufig. D.h. wenn die Spule S nun in Fall2 
versucht der Ursache des Induktionsstroms durch Erzeugung eines eigenen 
gegenläufigen Magnetfelds entgegenzuwirken überlegert sich dieses mit 
dem äußeren Feld fast überall so, dass es ziemlich gut gegenläufig zu 
diesem wirkt. In Fall1 jedoch überlagert es sich nur innerhalb der Spule 
S so, dass es gegenläufig zum äußeren Feld wirkt, außerhalb der Spule S 
überlagert es sich teilweise so, dass es in die gleiche Richtung wirkt 
wie das äußere Feld. D.h. in der Spule wird das äußere Feld 
abgeschwächt, außerhalb jedoch verstärkt. Und das bedeutet doch, dass 
die Spule S nicht imstande ist, dem äußeren Zwang generell 
entgegenzuwirken. In Fall2 geht das ja schon wesentlich besser, da sich 
hier alles überall gegenläufig überlagert.

Versteht ihr mein Problem?
In den beiden Bildern seht ihr mal ne Zeichnung. Die Grünen Feldlinien 
sind die, die durch die hellgraue Spule S aufgrund des Induktionsstroms 
erzeugt werden. Oben Fall1, unten Fall2.

lg PoWl

[memristor (Gast)]

Paul Hamacher schrieb:
> außerhalb der Spule S
> überlagert es sich teilweise so, dass es in die gleiche Richtung wirkt
> wie das äußere Feld. D.h. in der Spule wird das äußere Feld
> abgeschwächt, außerhalb jedoch verstärkt. Und das bedeutet doch, dass
> die Spule S nicht imstande ist, dem äußeren Zwang generell
> entgegenzuwirken.
Die Ursache für die Induktion ist die Änderung des Flusses in der 
Spule.
Das was du mit "äußerem Zwang" beschreibst ist nicht außen sondern innen 
in der Spule. Was um die Spule rum passiert ist egal (Weil es nicht die 
Ursache ist) und somit kein Widerspruch zur lenzschen  Regel.

[Martin (Gast)]

Paul Hamacher schrieb:
> Hmm, ihr beiden seit jetzt leider nicht auf meine Frage eingegangen.

Die Antwort findet sich im Induktionsgesetz. Wenn man die integrale Form 
z.B. in 
http://de.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Gleichungen#Mikroskopische_Maxwellgleichungen 
anguckt, steht dort, dass das Umlaufintegral der Elektrischen Feldstärke 
um eine Fläche (die in deiner Leiterschleife induzierte Spannung) gleich 
dem negativen Integral der zeitlichen magnetischen Flußänderung über die 
umschlossene Fläche ist. Bei dir ändert sich nur der Betrag des magn. 
Flußvektors.

Der magnetische Fluß außerhalb spielt keine Rolle.

[ET-Tutorials (Gast)]

Ich habe einmal 2 Videos zum Thema gedreht.
Es geht hier zrwar nicht um den sin-förmigen Verlauf, aber um das 
Prinzip der Induktion. Vielleicht helfen die Videos beim Verständnis...
http://et-tutorials.de/744/warum-man-mit-einer-freilaufdiode-nicht-bremsen-kann/