Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Magnetfeld in einer Leiterschleife


von Tialk (Gast)


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Hallo,

Man nehme eine beliebige Leiterschleife mit dem Querschnitt A.
Die darin induzierte Spannung ist ja:
Uind = B' * A

Wie siehts aus wenn die Flussdichte B nicht gleichmäßig ist, bzw. wenn 
innerhalb der Fläche sich nur ein kleiner Teil (der aber die Schleife 
selber nicht berührt) zeitlich ändert? Wird trotzdem eine Spannung 
induziert?

Mfg Tialk

von Purzel H. (hacky)


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Dann waer's dann das Integral der Ableitung des Feldes ueber die 
Flaeche.

von Tialk (Gast)


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Gut, das heißt, wenn ich einen Leiter habe und neben diesem in z.B. 1m 
Entfernung ein Magnetfeld aufbaue, dass den Leiter selbst aber nicht 
berührt, so wird auch darin Spannung induzierd oder?

von Jobst M. (jobstens-de)


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von Tialk (Gast)


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Die Frage war etwas vage formuliert. Ich weiß was passiert wenn man 
Ladungen im Magnetfeld bewegt (Lorentzkraft), aber habe ein 
Verständnisproblem was vorgeht wenn sich der Fluss nicht aufgrund der 
Fläche ändert, sondern aufgrund der Flussdichteänderung. Ich möchte dazu 
folgendes Beispiel betrachten:

Man hat eine Leiterschleife. Der einfachheit halber ist diese 
rechteckig. Innerhalb dieser Leiterschleife ist nun ein kleines, sich 
konstant veränderndes Magnetfeld, dass die halbe Querschnittsfläche der 
Leiterschleife einnimmt.
Also ist die induzierte Spannung Uind = A/2 * B(t)'

Man kann diese rechteckige Leiterschleife aber doch auch als 
Reihenschaltung von 4 geraden Leitern betrachten?! Für jeden einzelnen 
Leiter gesehen wird jedoch keine Spannung in diesen induziert, da ja 
keiner von einem sich zeitlich veränderlichen Magnetfeld durchdrungen 
wird.

Selbst wenn ein Leiter von so einem Feld durchdrungen werden würde, so 
glaube ich wird keine Spannung darin induziert. In welche Richtung auch? 
Die Ursache (nach der UVW-Regel) liegt ja in der Veränderung der Stärke 
des Magnetfeldes. Sie ist aber keine vektorielle Größe, also hat keine 
Richtung. Wo liegt also der Denkfehler???

von Jobst M. (jobstens-de)


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Ein magnetisches Feld, welches einen Leiter durchdringt, erzeugt nichts 
in ihm. das magnetische Feld muss drum herum gehen. Und auch da passiert 
auch nur bei einer Änderung etwas.

Und bei Deinen 4 einzelnen Geraden wird natürlich eine Spannung 
induziert!


Gruß

Jobst

von Tialk (Gast)


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Oh

von Purzel H. (hacky)


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Zurueck zur Definition. Ein sich aendernder magnetischer Fluss induziert 
in einer Leiterschleife eine Spannung. Ob diese Aenderung von einer 
Geometrieaenderung oder einer Feldaenderung herruehrt ist egal.

Der Fluss ist eine vektorielle Groesse, ein 3D Vektorfeld. Der Fluss 
durch die Schlaufe ist eine Zahl. Die Operation dazwischen ist das 
Integral ueber die Flaeche. Das integral ueber das Skalarprodukt 
zwischen Flaechennormalen und Feld, an jedem Punkt, resp 
delta-Flaechenstueck.

von Tialk (Gast)


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Gut, ich weis wie ich sowas berechne, aber ich verstehs vom Prinzip her 
nicht so ganz.
Wenn ich einen Leiter habe und ein Magnetfeld, so angeordnet wie auf dem 
Bild, so habe ich ja zwei Möglichkeiten:

- ich kann den Leiter bewegen: Hier wird keine Spannung induziert, da ja 
der Leiter nicht im Feld drinne ist.

- ich kann das Magnetfeld ändern: Hier wird plötzlich Spannung 
induziert, aber warum? Gibts da eine Erklärung, oder muss man das 
einfach so hinnehmen?

von Tialk (Gast)


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tschuligung das Bild natürlich.

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