Zusammenfassung. Induktions-Spannungspuls in einem bewegten Leiter im homogenen Magnetfeld
|
|
- Renate Feld
- vor 6 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 5b Induktion
2 Zusammenfassung Induktion ist ein physikalisches Phänomen, bei der eine Spannungspuls in einem Leiter oder einer Spule induziert wird, wenn sich der Leiter in einem Magnetischen Feld befindet. Induktions-Spannungspuls in einem bewegten Leiter im homogenen Magnetfeld ind vbl Orientierung und Geschwindigkeit des Leiter sowie Magnetfeld stehen jeweils senkrecht aufeinander Faraday Gesetz für eine Spule mit N indungen ind N Φ Φ t t ΔΦ -N Δt Änderung des magnetischen Flusses bei einer icklung Lenzsche Regel Die induzierte Spannung, die durch eine Änderung des magnetischen Flusses hervorgerufen wird, führt zu einem elektrischen Strom. Die Richtung des Stroms ist so, dass das induzierte Magnetfeld der Änderung des Flusses entgegenwirkt (Energieerhaltung) Magnetischer Fluss Φ B BAcosφ B: Betrag des Magnetfeldes A: Oberfläche φ: inkel zwischen Magnetfeld und Oberflächennormalen Gegeninduktion Selbstinduktion ind ind ΔI M Δt ΔI L Δt
3 Thomsonschleuder Elihu Thomson ( ) Versuch Entladung eines Kondensators über eine Spule Ergebnis Metallring wird hoch in die Luft geschleudert Ohne Effekt Metallring wird vom Magnetfeld der Spule nicht abgestoßen, wenn der Stromkreis nicht geschlossen ist, z.b. wenn der Ring geschlitzt ist 3
4 iderstand Nahezu freier Fall.. wenn das Magnetfeld nicht wäre Magnetfeld senkrecht zur Fallbewegung F ind Fläche der Leiterschleife wird immer größer. Magnetischer Fluss erhöht sich F g mg Änderung des magnetischen Flusses erzeugt einen Induktionsstrom Rechte Hand Regel und Lenzsche Regel Stromrichtung ist gegen den hrzeigersinn gerichtet Betrachte Lorentzkraft Resultierende Kraft zeigt nach oben. Der Fall des Stabes wird dadurch verlangsamt Strom Schließlich stellt sich eine konstante Fallgeschwindigkeit ein, die gegenüber dem freien Fall reduziert ist Potentielle Energie wir nicht vollständig in kinetische Energie umgewandelt, sondern auch in thermische Energie (iderstand des Drahtes erwärmt den Leiter) 4
5 Ringfall dφ B I ind dφ B I ind X Lenzsche Regel X dφ B I ind X X X X dφ Lenzsche B I ind Regel dφ B I ind 5
6 irbelströme Bei der Bewegung von Leitern in einem Magnetfeld werden Induktionsströme erzeugt Lenzsche Regel Beim Eintritt in das Magnetfeld wird im Leiter ein Strom induziert und dadurch ein Magnetfeld, dass der Richtung des externen Magnetfeldes entgegengesetzt ist. Ladungen fließen außerhalb des Magnetfeldes zurück Induktion bewirkt Verschiebung von Ladungen Resultat der echselwirkung zusätzliche Kraft, die der Bewegung des Leiters im Magnetfeld entgegenwirkt (ansonsten Verletzung des Energiesatzes) Technische Anwendung: irbelstrombremse 6
7 irbelstrombremse Adalbert von altenhofen (88-94) S: Spule P: Polschuh K: Pendelkörper geschlitztes Blech 7
8 Diebstahlsicherung Spannungspulse durch Gegeninduktion im Empfänger werden durch irbelströme reduziert Sender erzeugt wechselndes Magnetfeld Magnetfeld erzeugt irbelströme im Metall wodurch in einer Empfängerspule ein Induktionsstrom erzeugt wird 8
9 irbelstrombremse In allen Leitern kommt es aufgrund von irbelströmen zu einer Abbremsung des Falls des Magneten. Kupfer Aluminium VA PVC Abhängigkeiten Der Effekt ist umso größer, je höher die Leitfähigkeit ist σ > σ > σ Cu Al V A Gegenprobe Bei Isolatoren stellt man dieses Verhalten nicht fest Kupfer 58x 6 /Οm Aluminium 37x 6 /Οm Stahl.4x 6 /Οm 9
10 irbelstöme Aufgrund des höheren Feldes (rechts) im Eintreten in das Magnetfeld hemmt die resultierende Kraft die Bewegung des Leiters Problem: Durch die Erzeugung von irbelströmen wird mechanische Energie in innere Energie (ärme) umgewandelt Reduzierung von irbelstromeffekten durch geschlitzte Bleche Auch der Stromzähler funktioniert nach dem Prinzip der irbelstrombremse Anwendung Induktionsherd schnell wechselnde Stromumpolung liefert hohen Induktionsstrom und damit auch hohe thermische Verluste 5 khz
11 Seismograph Chinesische Erdbebenvase 3 nchr. Seismograph mit irbelstrombremse Erdbebensignal
12 Transformatoren Primärseite echselspannung indungszahl N Sekundärseite echselspannung indungszahl N Induktionsspannung in einer Spule A ind, ind, N N dφ dφ B B N N Induktionsspannung in einer Spule dφ ind, N dφ B ind, N B Transformatorgleichung
13 Transformatoren arum verwendet man eigentlich eine HOCHSPANNNGSleitung? Leistung Spannung Strom Leistung P I P 5k R.4Ω Effektiver iderstand der Hochspannungsleitung as ist effektiver? Übertragung der Energie bei 3 V oder bei 3 V Elektrischer STROM erzeugt thermische Energie durch Streuung der Elektronen am Kristallgitter des Leiters P 3 V Verlust I 3V I P R 5 k 3 V 5 A ( 5 A) (.4 Ω) k P I 4 kv Verlust 4 kv I geringe thermische Energieverluste NR bei hohen Spannungen P R P P 5 k 3 kv ( 5 A) (.4 Ω) 4 kv Verlust 4 V Verlust % 5 A 3
14 N N Transformer Hohe Spannungen durch hohe Anzahl icklungen auf der Sekundärseite N < N < Elektrische Trennung von Stramkreisen N N wechselndes Magnetfeld erzeugt elektrisches echselstrom Niedrige Spannungen durch geringe Anzahl von icklungen auf der Sekundärseite N > N > Elektrisches echselstrom bewirkt Drehung des Magneten Generator Motor Mechanische Energie in elektrische Energie 4
15 LR-Kreis Selbstinduktivität verhindert, dass Stromstärke sich sprunghaft ändert! iderstand Spule Aufladung eines Kondensators Kondensator Selbstinduktion unterdrückt Stromfluss Änderung des Stromes in der Anfangsphase Einschaltvorgang di IR L zu Beginn t I di di kein Beitrag durch Induktion bei konstantem Stromfluss () t A t L später IR L L I t groß R Kirchhoffsche Maschenregel Ausschaltvorgang d IR L I Vergleich zwischen RC und RL Schaltkreis R I( t) I exp t L d R I I L I t) I exp ( ( τt) Ladung Kapazität iderstand Strom iderstand Induktivität 5
16 Energiespeicherung Energie gespeichert im magnetischen Feld Leistung Spannung x Strom Batterieleistung Leistung Arbeit pro Zeit Energie geleistete Arbeit M Spezialfall lange Spule B μ ni I L µ n Al B μ n I d t M w M d IR + L I ärme I d M M M R M B μ V LI + LI la M LI d LI I B μ I max B V μ d LI I Leistung der Spule di Energiedichte einer langen Spule Energie gespeichert in einem Kondensator w C C C Q C Q C Energiedichte in einem Kondensator C V C w w ε E Gesamte Energiedichte + w M B w + ε E μ e 6
17 LC-Schaltkreis Stromkreis aus Kondensator und Spule Ein Schaltkreis gebildet aus einer Spule und einem Kondensator zeigt ein neues Phänomen Ladung und Strom oszilliert 7
18 LC- Schaltkreis System Spule-Kondensator magnetische Energie LI elektrische Energie CQ LI + CQ i² ± LC dq i ω LC x Q cos ( Q q ) LC ( ωt + ϕ) Q C Analoges mechanisches System System Masse-Feder kinetische Energie potentielle Energie kx² mv² + mv² k v² ± m dx v ω mv² x Acos ( A x ) k m ka ( ωt + ϕ) 8
19 LRC-Schaltkreis Analoges mechanisches System Masse und Feder in Flüssigkeit Zusätzlicher Term: Dissipation von Energie durch mwandlung in ärme im iderstand R Dämpfung der Oszillation Resultat: gedämpfte Oszillation des Schwingkreises Mathematische Beschreibung di q IR L + C d q + ω LRC R L dq i dq + LC LC q R 4L Resonanzfrequenz des schwach gedämpften LRC-Schwingkreis 9
Änderung im magnetischen Fluss ist Ursache für induzierte Spannung. Faradaysches Gesetz. d dt
5b nduktion Zusammenfassung Änderung im magnetischen Fuss ist rsache für induzierte Spannung Faradaysches Gesetz ind d Lenzsche Rege Φ d r r da A Der induzierte Strom fießt stets so, dass er der Erregung
MehrVorlesung 5: Magnetische Induktion
Vorlesung 5: Magnetische Induktion, georg.steinbrueck@desy.de Folien/Material zur Vorlesung auf: www.desy.de/~steinbru/physikzahnmed georg.steinbrueck@desy.de 1 WS 2016/17 Magnetische Induktion Bisher:
Mehr4 Induktion. Worum geht es? Ein veränderliches Magnetfeld (allgemein Änderung von Φ B ) in der Spule,
4 Induktion Worum geht es? Ein veränderliches Magnetfeld (allgemein Änderung von Φ B ) in der Spule, induziert eine Spannung ( Stromfluss U=RI) in der Spule. Caren Hagner / PHYSIK 2 / Sommersemester 2015
Mehr15.Magnetostatik, 16. Induktionsgesetz
Ablenkung von Teilchenstrahlen im Magnetfeld (Zyklotron u.a.): -> im Magnetfeld B werden geladene Teilchen auf einer Kreisbahn abgelenkt, wenn B senkrecht zu Geschwindigkeit v Kräftegleichgewicht: 2 v
MehrWiederholung: Magnetfeld: Ursache eines Magnetfelds: bewegte elektrische Ladungen veränderliches Elektrisches Feld
1 Wiederholung: Magnetfeld: Ursache eines Magnetfelds: bewegte elektrische Ladungen veränderliches Elektrisches Feld N S Magnetfeld um stromdurchflossenen Draht Magnetfeld um stromführenden Draht der zu
MehrInduktionsbeispiele. Rotierende Leiterschleife: Spule mit Induktionsschleife: Bei konstanter Winkelgeschw. ω: Φ m = AB cos φ = AB cos(ωt + φ 0 )
Induktionsbeispiele Rotierende eiterschleife: Bei konstanter Winkelgeschw. ω: Φ m = AB cos φ = AB cos(ωt + φ 0 ) A φ B ω Induktionsspannung: U ind = dφ m = AB [ ω sin(ωt + φ 0 )] = ABω sin(ωt + φ 0 ) (Wechselspannung)
MehrInduktion. Die in Rot eingezeichnete Größe Lorentzkraft ist die Folge des Stromflusses im Magnetfeld.
Induktion Die elektromagnetische Induktion ist der Umkehrprozess zu dem stromdurchflossenen Leiter, der ein Magnetfeld erzeugt. Bei der Induktion wird in einem Leiter, der sich in einem Magnetfeld bewegt,
MehrInduktion. Bewegte Leiter
Induktion Bewegte Leiter durch die Kraft werden Ladungsträger bewegt auf bewegte Ladungsträger wirkt im Magnetfeld eine Kraft = Lorentzkraft Verschiebung der Ladungsträger ruft elektrisches Feld hervor
Mehrwas besagt das Induktionsgesetz? was besagt die Lenzsche Regel?
Induktion Einleitung Thema: Induktion Fragen: was ist Induktion? was besagt das Induktionsgesetz? was besagt die Lenzsche Regel? Frage: was, wenn sich zeitlich ändernde E- und -Felder sich gegenseitig
MehrElektromagnetische Induktion
Elektromagnetische M. Jakob Gymnasium Pegnitz 10. Dezember 2014 Inhaltsverzeichnis im bewegten und im ruhenden Leiter Magnetischer Fluss und sgesetz Erzeugung sinusförmiger Wechselspannung In diesem Abschnitt
MehrPhysik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung
Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung Daniel Jost 27/08/13 Technische Universität München Aufgaben zur Magnetostatik Aufgabe 1 Bestimmen Sie das Magnetfeld eines unendlichen
MehrO. Sternal, V. Hankele. 4. Magnetismus
4. Magnetismus Magnetfelder N S Rotationsachse Eigenschaften von Magneten und Magnetfeldern Ein Magnet hat Nord- und Südpol Ungleichnamige Pole ziehen sich an, gleichnamige Pole stoßen sich ab. Es gibt
MehrKehrt man die Bewegungsrichtung des Leiters um, dann ändert sich die Polung der Spannung.
7. Die elektromagnetische Induktion ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ A Die Induktion im bewegten Leiter Bewegt man einen
MehrMagnetismus. Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls = Spin der Elektronen)
Magnetismus Magnetit (Fe 3 O 4 ) Sonne λ= 284Å Magnetare/ Kernspintomographie = Neutronensterne Magnetresonanztomographie Ein Magnetfeld wird erzeugt durch: Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls
MehrAufbau von Atomen Anzahl der Protonen = Anzahl der Elektronen
Aufbau von Atomen Ein Atom besteht aus einem positiv geladenen Atomkern und einer negativ geladenen Atomhülle. Träger der positiven Ladung sind Protonen, Träger der negativen Ladung sind Elektronen. Atomhülle
Mehr1 Elektrostatik Elektrische Feldstärke E Potential, potentielle Energie Kondensator... 4
Inhaltsverzeichnis 1 Elektrostatik 3 1.1 Elektrische Feldstärke E............................... 3 1.2 Potential, potentielle Energie............................ 4 1.3 Kondensator.....................................
MehrIV. Elektrizität und Magnetismus
IV. Elektrizität und Magnetismus IV.4 Wechselstromkreise Physik für Mediziner Ohmscher Widerstand bei Wechselstrom Der Ohmsche Widerstand verhält sich bei Wechselstrom genauso wie bei Gleichstrom zu jedem
MehrKlassische Theoretische Physik III WS 2014/ Elektromagnetische Induktion: (3+3+4=10 Punkte)
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Theorie der Kondensierten Materie Klassische Theoretische Physik III WS 014/015 Prof Dr A Shnirman Blatt 8 Dr B Narozhny Lösungen 1 Elektromagnetische Induktion:
MehrMagnetismus. Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls = Spin der Elektronen)
Magnetismus Magnetit (Fe 3 O 4 ) Sonne λ= 284Å Magnetare/ Kernspintomographie = Neutronensterne Magnetresonanztomographie Ein Magnetfeld wird erzeugt durch: Permanentmagnet (mikroskopische Ursache: Eigendrehimpuls
MehrExperimentalphysik II Zeitlich veränderliche Felder und Wechselstrom
Experimentalphysik II Zeitlich veränderliche Felder und Wechselstrom Ferienkurs Sommersemester 009 Martina Stadlmeier 09.09.009 Inhaltsverzeichnis 1 Zeitlich veränderliche Felder 1.1 Faradaysches Induktionsgesetz.....................
MehrDie Lenzsche Regel. Frage : In welche Richtung fließt der Induktionsstrom? Versuch :
Die Lenzsche Regel Frage : In welche Richtung fließt der Induktionsstrom? Versuch : Beobachtung : Bewegungsrichtung des Magneten in den Ring hinein aus dem Ring heraus Bewegungsrichtung des Metallringes
Mehr5.1 Statische und zeitlich veränderliche
5.1 Statische und zeitlich veränderliche Felder 5 Induktion 5.1 Statische und zeitlich veränderliche Felder Bisher haben wir elektrische und magnetische Felder betrachtet, die durch zeitlich konstante
MehrAdministratives BSL PB
Administratives Die folgenden Seiten sind ausschliesslich als Ergänzung zum Unterricht für die Schüler der BSL gedacht (intern) und dürfen weder teilweise noch vollständig kopiert oder verbreitet werden.
Mehr4.10 Induktion. [23] Michael Faraday. Gedankenexperiment:
4.10 Induktion Die elektromagnetische Induktion wurde im Jahre 1831 vom englischen Physiker Michael Faraday entdeckt, bei dem Bemühen die Funktions-weise eines Elektromagneten ( Strom erzeugt Magnetfeld
Mehr(1) (4) Integralform. Differentialform ρ. Hier fehlt noch. etwas!
Zeitlich veränderliche Felder: Elektrodynamik Die Maxwell-Gleichungen im statischen Fall (1) 1 E d = ρdv E = V( ) (2) B d = B = etwas! (3) E dr = E = (4) Integralform ε Hier fehlt noch Differentialform
Mehr12. Elektrodynamik. 12. Elektrodynamik
12. Elektrodynamik 12.1 Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Maxwell sche Verschiebungsstrom 12.4 Magnetische Induktion 12.5 Lenz sche Regel 12.6 Magnetische Kraft 12. Elektrodynamik
MehrVersuch: Induktions - Dosenöffner. Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25
Versuch: Induktions - Dosenöffner Experimentalphysik I/II für Mediziner: Sommersemester 2010 Caren Hagner Magnetismus 25 Der schwebende Supraleiter (idealer Diamagnet) Supraleiter B ind Magnet B Magnet
MehrEnergie eines bewegten Körpers (kinetische Energie) Energie eines rotierenden Körpers. Energie im elektrischen Feld eines Kondensators
Formeln und Naturkonstanten 1. Allgemeines Energieströme P = v F P = ω M P = U I P = T I S Energiestromstärke bei mechanischem Energietransport (Translation) Energiestromstärke bei mechanischem Energietransport
MehrWas hast Du zum Unterrichtsthema Versorgung mit elektrischer Energie gelernt?
Was hast Du zum Unterrichtsthema Versorgung mit elektrischer Energie gelernt? elektrischer Strom Stromstärke elektrische Spannung Spannungsquelle Gerichtete Bewegung von Ladungsträgern in einem elektrischen
Mehr6.4.4 Elihu-Thomson ****** 1 Motivation
V644 6.4.4 ****** 1 Motivation Ein als Sekundärspule dienender geschlossener Aluminiumring wird durch Selbstinduktion von der Primärspule abgestossen und in die Höhe geschleudert. Ein offener Aluminiumring
MehrGrundkurs Physik (2ph2) Klausur
1. Ernest O. Lawrence entwickelte in den Jahren 1929-1931 den ersten ringförmigen Teilchenbeschleuniger, das Zyklotron. Dieses Zyklotron konnte Protonen auf eine kinetische Energie von 80 kev beschleunigen.
MehrHertzsche Wellen. Physik 9
Hertzsche Wellen Physik 9 ohne Hertzsche Wellen geht nichts? Wie entstehen Hertzsche Wellen? Man braucht eine Spule mit Eisenkern und einen Kondensator Fließt durch eine Spule ein Strom, so wird ein magnetisches
MehrIII Elektrizität und Magnetismus
20. Vorlesung EP III Elektrizität und Magnetismus 19. Magnetische Felder 20. Induktion Versuche: Diamagnetismus, Supraleiter Induktion Leiterschleife, bewegter Magnet Induktion mit Änderung der Fläche
Mehr20. Vorlesung EP. III Elektrizität und Magnetismus. 19. Magnetische Felder Fortsetzung: Materie im Magnetfeld 20. Induktion 21.
20. Vorlesung EP III Elektrizität und Magnetismus 19. Magnetische Felder Fortsetzung: Materie im Magnetfeld 20. Induktion 21. Wechselstrom Versuche: Induktion: Handdynamo und Thomson-Transformator Diamagnetismus:
MehrWiederholung: Magnetfeld: Ursache eines Magnetfelds: bewegte elektrische Ladungen veränderliches Elektrisches Feld
1 Wiederholung: Magnetfeld: Ursache eines Magnetfelds: bewegte elektrische Ladungen veränderliches Elektrisches Feld N S Magnetfeld um stromdurchflossenen Draht Magnetfeld um stromführenden Draht der zu
Mehr3.7 Gesetz von Biot-Savart und Ampèresches Gesetz [P]
3.7 Gesetz von Biot-Savart und Ampèresches Gesetz [P] B = µ 0 I 4 π ds (r r ) r r 3 a) Beschreiben Sie die im Gesetz von Biot-Savart vorkommenden Größen (rechts vom Integral). b) Zeigen Sie, dass das Biot-Savartsche
MehrEinführung in die Physik
Einführung in die Physik für Pharmazeuten und Biologen (PPh) Mechanik, Elektrizitätslehre, Optik Klausur: Montag, 11.02. 2008 um 13 16 Uhr (90 min) Willstätter-HS Buchner-HS Nachklausur: Freitag, 18.04.
Mehr12. Elektrodynamik Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft
12. Elektrodynamik 12.1 Quellen von Magnetfeldern 12.2 Das Ampere sche Gesetz 12.3 Magnetische Induktion 12.4 Lenz sche Regel 12.5 Magnetische Kraft 12. Elektrodynamik Beobachtungen zeigen: - Kommt ein
MehrEin Stromfluss ist immer mit einem Magnetfeld verbunden und umgekehrt: Abb Verknüpfung von elektrischem Strom und Magnetfeld
37 3 Transformatoren 3. Magnetfeldgleichungen 3.. Das Durchflutungsgesetz Ein Stromfluss ist immer mit einem Magnetfeld verbunden und umgekehrt: H I Abb. 3..- Verknüpfung von elektrischem Strom und Magnetfeld
MehrÜbungen zu Experimentalphysik 2
Physik Department, Technische Universität München, PD Dr. W. Schindler Übungen zu Experimentalphysik 2 SS 13 - Lösungen zu Übungsblatt 4 1 Schiefe Ebene im Magnetfeld In einem vertikalen, homogenen Magnetfeld
Mehr=N 2. 10 Induktivität
10 Induktivität Fließt in einem Leiterkreis ein zeitlich veränderlicher Strom, so erzeugt dieser ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld. Dieses wiederum wird in einem Nachbarkreis eine Spannung
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 18. 06. 2009 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Elektrizitätslehre und Magnetismus 18. 06. 2009
Mehr1 Elektrostatik TUM EM-Tutorübung SS 10. Formelsammlung EM SS Fabian Steiner, Paskal Kiefer
TUM EM-Tutorübung SS 1 1.5.21 Formelsammlung EM SS 21 Diese Formelsammlung dient nur zur Orientierung und stellt keinen nspruch auf ollständigkeit. Zudem darf sie während der Prüfung nicht benutzt werden,
MehrPhysik II für Bauingenieure. Vorlesung 03 (08. Mai 2007)
Physik II für Bauingenieure Vorlesung 03 (08. Mai 2007) http://homepage.rub.de/daniel.haegele Prof. D. Hägele Vorlesung Stoff umfangreich, Zeit knapp. Probleme beim Verständnis der Vorlesung Übungen. Schulgrundlagen
MehrZusammenfassung EPII. Elektromagnetismus
Zusammenfassung EPII Elektromagnetismus Elektrodynamik: Überblick Dynamik (Newton): Elektromagnetische Kräfte zw. Ladungen: Definition EFeld: Kraft auf ruhende Testladung Q: BFeld: Kraft auf bewegte Testladung:
Mehr1.10 Elektromagnetische Induktion
1.10 Elektromagnetische Induktion Wasserkraft: Deutschland 5% weltweit 18% Deutschland 30% weltweit 17% Deutschland 59% weltweit 64% Quelle: Wikipedia 1.10.1 Experimente zur elektromagnetischen Induktion
Mehr4.4 Induktion. Bisher: Strom durch einen Draht Magnetfeld Jetzt: zeitlich veränderliches Magnetfeld Strom
Bisher: Strom durch einen Draht Magnetfeld Jetzt: zeitlich veränderliches Magnetfeld Strom 4.4 Induktion Spannungen und Ströme, die durch Veränderungen von Magnetfeldern entstehen, bezeichnet man als Induktionsspannungen,
Mehr17. Wechselströme. me, 18.Elektromagnetische Wellen. Wechselstromtransformation. = = (gilt bei Ohm schen Lasten
Wechselstromtransformation Idee: Anwendung der Induktion und der Feldführung in einem Eisenkern zur verlustarmen Transformation der Amplitude von Wechselspannungen Anwendung (n >>n 1 ): Hochspannungserzeugung
MehrElektrizitätslehre. Zusammenfassung. Aufbau des Stoffes. Elektrische Wechselwirkung. Elektrische Ladung geladener Zustand
Aufbau des toffes Elektrizitätslehre 7 Elektrische Ladung Elektrisches Feld Elektrische Ww Zusammenfassung tromkreise trom nduzierter trom Magnetfeld magnetische Ww Dauermagnet Elektromagnetische chwingungen
MehrI = I 0 exp. t + U R
Betrachten wir einen Stromkreis bestehend aus einer Spannungsquelle, einer Spule und einem ohmschen Widerstand, so können wir auf diesen Stromkreis die Maschenregel anwenden: U L di dt = IR 141 Dies ist
MehrÜbungsblatt 06 Grundkurs IIIb für Physiker
Übungsblatt 06 Grundkurs IIIb für Physiker Othmar Marti, (othmar.marti@physik.uni-ulm.de) 20. 1. 2003 oder 27. 1. 2003 1 Aufgaben für die Übungsstunden Quellenfreiheit 1, Hall-Effekt 2, Lorentztransformation
MehrBasiswissen Physik Jahrgangsstufe (G9)
Wärmelehre (nur nspr. Zweig) siehe 9. Jahrgangsstufe (mat-nat.) Elektrizitätslehre Basiswissen Physik - 10. Jahrgangsstufe (G9) Ladung: Grundeigenschaft der Elektrizität, positive und negative Ladungen.
MehrBewegter Leiter im Magnetfeld
Bewegter Leiter im Magnetfeld Die Leiterschaukel mal umgedreht: Bewegt man die Leiterschaukel im Magnetfeld, so wird an ihren Enden eine Spannung induziert. 18.12.2012 Aufgaben: Lies S. 56 Abschnitt 1
MehrDas Amperesche Gesetz Der Maxwellsche Verschiebungsstrom Magnetische Induktion Lenzsche Regel
11. Elektrodynamik 11.5.4 Das Amperesche Gesetz 11.5.5 Der Maxwellsche Verschiebungsstrom 11.5.6 Magnetische Induktion 11.5.7 Lenzsche Regel 11.6 Maxwellsche Gleichungen 11.7 Elektromagnetische Wellen
MehrLadungsfluss durch geschlossene Fläche = zeitliche Änderung der Ladung im Volumen 4.2 Elektrischer Widerstand
E-Dynamik Teil II IV Der elektrische Strom 4.1 Stromstärke, Stromdichte, Kontinuitätsgleichung Definition der Stromstärke: ist die durch eine Querschnittsfläche pro Zeitintervall fließende Ladungsmenge
MehrKraft, Hall-Effekt, Materie im magnetischen Feld, Flussdichte, Energie
Aufgaben 12 Magnetisches Feld Kraft, Hall-Effekt, Materie im magnetischen Feld, Flussdichte, Energie Lernziele - aus einem Experiment neue Erkenntnisse gewinnen können. - sich aus dem Studium eines schriftlichen
Mehr1.Schulaufgabe aus der Physik Lösungshinweise
1.Schulaufgabe aus der Physik Lösungshinweise Gruppe A Aufgabe 1 (Grundwissen) Größe Energie Stromstärke Widerstand Ladung Kraft Buchstabe E I R Q F Einheit Joule: J Ampere: A Ohm: Ω Coulomb: C Newton:
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 19. 06. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 19. 06.
MehrV 401 : Induktion. Gruppe : Versuchstag: Namen, Matrikel Nr.: Vorgelegt: Hochschule Düsseldorf. Fachbereich EI Testat : Physikalisches Praktikum
Fachbereich El Gruppe : Namen, Matrikel Nr.: Versuchstag: Vorgelegt: Hochschule Düsseldorf Testat : V 401 : Induktion Zusammenfassung: 01.04.16 Versuch: Induktion Seite 1 von 6 Gruppe : Korrigiert am:
MehrVorlesung : Roter Faden:
Vorlesung 18+19+20: Roter Faden: Heute: Elektrostatik, Magnetostatik, Elektrodynamik, Magnetodynamik, Elektromagnetische Schwingungen Versuche: Feldlinien, Kondensator, Spule, Generator, Elektromoter Applets:
Mehr20. Vorlesung. III Elektrizität und Magnetismus. 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen IV. Optik 22. Elektromagnetische Wellen (Fortsetzung)
20. Vorlesung III Elektrizität und Magnetismus 21. Wechselstrom 22. Elektromagnetische Wellen IV. Optik 22. Elektromagnetische Wellen (Fortsetzung) Versuche: Aluring (Nachtrag zur Lenzschen Regel, s.20)
Mehr6 Elektromagnetische Schwingungen und Wellen
6 Elektroagnetische Schwingungen und Wellen Elektroagnetischer Schwingkreis Schaltung it Kondensator C und Induktivität L. Kondensator wird periodisch aufgeladen und entladen. Tabelle 6.1: Vergleich elektroagnetischer
MehrLetzte Vorlesung Dienstag, :15 Uhr Seminarraum 1. Letzte Übung Mittwoch, :30 Uhr Seminarraum Didaktik.
Letzte Voresung Dienstag, 14.7.9 9:15 hr Seminarraum 1 Letzte Übung Mittwoch, 15.7.9 13:3 hr Seminarraum Didaktik 5a Induktion 1 Stromimpus durch ewegung Reaktion Zeigerausschag nach rechts Aktion ewegung
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 26. 06. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 26. 06.
Mehr10. Elektrodynamik Das elektrische Potential. ti 10.5 Magnetische Kraft und Felder 1051M Magnetische Kraft
Inhalt 10. Elektrodynamik 10.3 Das elektrische Potential 10.4 Elektrisches Feld und Potential ti 10.5 Magnetische Kraft und Felder 1051M 10.5.1 Magnetische Kraft 10.3 Das elektrische Potential ti Wir hatten
MehrPhysik GK ph1, 2. Kursarbeit Elektromagnetismus Lösung =10V ein Strom von =2mA. Berechne R 0.
Physik GK ph,. Kursarbeit Elektromagnetismus Lösung.04.05 Aufgabe : Stromkreise / Ohmsches Gesetz. Durch einen Widerstand R 0 fließt bei einer Spannung von U 0 =0V ein Strom von I 0 =ma. Berechne R 0.
Mehr15. Elektromagnetische Schwingungen
5. Elektromagnetische Schwingungen Elektromagnetischer Schwingkreis Ein Beispiel für eine mechanische harmonische Schwingung wäre eine schwingende Feder, die im Normalfall durch den uftwiderstand gedämpft
MehrLearn4Vet. Magnete. Man kann alle Stoffe in drei Klassen einteilen:
Magnete Die Wirkung und der Aufbau lassen sich am einfachsten erklären mit dem Modell der Elementarmagneten. Innerhalb eines Stoffes (z.b. in ein einem Stück Eisen) liegen viele kleine Elementarmagneten
Mehr6.4.2 Induktion erzeugt Gegenkraft ******
V642 6.4.2 ****** Motivation Ein permanenter Stabmagnet wird durch einen luminiumring bewegt. Der dabei im Ring fliessende Induktionsstrom bewirkt, dass der Ring der Bewegung des Stabmagneten folgt. 2
Mehr1 Gesetz von Biot-Savart
1 1 Gesetz von Biot-Savart d l: Längenelement entlang der Stromrichtung für eine beliebige Anordnung von Strömen gilt: L I = B( r 2 ) = µ 4π I L A I d l = j d A L ( B( r 2 ) = µ 4π A d l r 12 r12 3 dv
MehrMagnetfeld in Leitern
08-1 Magnetfeld in Leitern Vorbereitung: Maxwell-Gleichungen, magnetischer Fluss, Induktion, Stromdichte, Drehmoment, Helmholtz- Spule. Potentiometer für Leiterschleifenstrom max 5 A Stufentrafo für Leiterschleife
MehrWechselstromwiderstände (Impedanzen) Parallel- und Reihenschaltungen. RGes = R1 + R2 LGes = L1 + L2
Wechselstromwiderstände (Impedanzen) Ohm'scher Widerstand R: Kondensator mit Kapazität C: Spule mit Induktivität L: RwR = R RwC = 1/(ωC) RwL = ωl Parallel- und Reihenschaltungen bei der Reihenschaltung
MehrElektrisches Feld ================================================================== 1. a) Was versteht man unter einem elektrischen Feld?
Elektrisches Feld 1. a) Was versteht man unter einem elektrischen Feld? b) Zwei Metallplatten, die mit der Ladung + Q bzw. Q aufgeladen sind, stehen sich parallel gegenüber. Zeichne das Feldlinienbild
MehrFerienkurs der Experimentalphysik II Musterlösung Übung 3
Ferienkurs der Experimentalphysik II Musterlösung Übung 3 Michael Mittermair 29. August 213 1 Aufgabe 1 Wie groß ist die Leistung, die von einem geladenen Teilchen mit der Ladung q abgestrahlt wird, das
MehrElektrisches und magnetisches Feld. Elektrostatik Das elektrische Feld Kondensator Magnetische Felder Induktion
Elektrisches und magnetisches Feld Elektrostatik Das elektrische Feld Kondensator Magnetische Felder Induktion Elektrostatik Elektrostatische Grundbegriffe Zusammenhang zwischen Ladung und Stromstärke
MehrTHEMEN UND INHALTE TUTORIUM FÜR AUSLANDSSTUDENTEN 2
THEMEN UND INHALTE Kapitel Themen Inhalte 1. Kapitel Made in Germany 1.1 Was in Ingenieurwesen? 1.2 Ingenieur Studium an der OTH Regensburg? 1.3 Überblick über die OTH Regensburg 1.4 Studienordnung: SWS,
MehrOthmar Marti Experimentelle Physik Universität Ulm
PHYS3100 Grundkurs IIIb für Physiker Othmar Marti Experimentelle Physik Universität Ulm Othmar.Marti@Physik.Uni-Ulm.de Vorlesung nach Leisi, Tipler, Gerthsen, Känzig, Alonso-Finn Skript: http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk3b-2002-2003
Mehr2Fs m = 2 600N 0.225m. t = s v = 30m 30m/s = 1s = gt = 10 m s21s = 10m/s. v y. tanα = (v y /v x ) α = 18. m 1 v 1 = (m 1 + m 2 )v 2
Lösungen Vorschlag I: Massepunkte im Gravitationsfeld 1. (a) (b) Fallzeit = Flugzeit: a = F m v = 2as = v y 2Fs m = 2 600N 0.225m = 30 m/s 0.3kg t = s v = 30m 30m/s = 1s = gt = 10 m s21s = 10m/s v x α
Mehr18. Magnetismus in Materie
18. Magnetismus in Materie Wir haben den elektrischen Strom als Quelle für Magnetfelder kennen gelernt. Auch das magnetische Verhalten von Materie wird durch elektrische Ströme bestimmt. Die Bewegung der
MehrR C 1s =0, C T 1
Aufgaben zum Themengebiet Aufladen und Entladen eines Kondensators Theorie und nummerierte Formeln auf den Seiten 5 bis 8 Ein Kondensator mit der Kapazität = 00μF wurde mit der Spannung U = 60V aufgeladen
MehrVorlesung Physik für Pharmazeuten PPh - 09 b
Vorlesung Physik für Pharmazeuten PPh - 09 b Elektrizitätslehre (II) 29.01.2007 IONENLEITUNG 2 Elektrolytische Leitfähigkeit Kationen und Anionen tragen zum Gesamtstrom bei. Die Ionenleitfähigkeit ist
MehrPhysik-Skript. Teil II. Melanchthon-Gymnasium Nürnberg
Physik-Skript Teil II Melanchthon-Gymnasium Nürnberg Volker Dickel 3. überarbeitete Auflage, 2014 2. überarbeitete Auflage, 2012 1. Auflage 2009 Inhaltsverzeichnis EINLEITUNG: ELEMENTARTEILCHEN UND WECHSELWIRKUNGEN...
MehrFormelsammlung. Physik. [F] = kg m s 2 = N (Newton) v = ṡ = ds dt. [v] = m/s. a = v = s = d2 s dt 2 [s] = m/s 2. v = a t.
Formelsammlung Physik Mechanik. Kinematik und Kräfte Kinematik Erstes Newtonsches Axiom (Axio/Reaxio) F axio = F reaxio Zweites Newtonsches Axiom Translationsbewegungen Konstante Beschleunigung F = m a
Mehr6.4.8 Induktion von Helmholtzspulen ******
V648 6.4.8 ****** Motivation Das Induktionsgesetz von Faraday wird mit einer ruhenden Leiterschleife im zeitabhängigen B-Feld und mit einer bewegten Leiterschleife im stationären B-Feld untersucht. 2 Experiment
MehrMagnetisches Induktionsgesetz
Magnetisches Induktionsgesetz Michael Faraday entdeckte, dass ein sich zeitlich veränderndes Magnetfeld eine elektrische Spannung in einer Schleife oder Spule aus leitendem Material erzeugt: die Induktionsspannung
MehrPhysik für Mediziner im 1. Fachsemester
Physik für Mediziner im 1. Fachsemester #17 14/11/2008 Vladimir Dyakonov dyakonov@physik.uni-wuerzburg.de Laden eines Kondensators Aufladen erfolgt durch eine Spannungsquelle, z.b. Batterie, die dabei
MehrELEKTRIZITÄT & MAGNETISMUS
ELEKTRIZITÄT & MAGNETISMUS Elektrische Ladung / Coulombkraft / Elektrisches Feld Gravitationsgesetz ( = Gewichtskraft) ist die Ursache von Gravitationskonstante Coulombgesetz ( = Coulombkraft) Elementarladung
MehrElektrotechnik II Formelsammlung
Elektrotechnik II Formelsammlung Achim Enthaler 20.03.2007 Gleichungen Allgemeine Gleichungen aus Elektrotechnik I siehe Formelsammlung Elektrotechnik I, SS2006 Maxwell Gleichungen in Integralform Durchutungsgesetz
MehrElektrotechnik: Zusatzaufgaben
Elektrotechnik: Zusatzaufgaben 1.1. Aufgabe: Rechnen Sie die abgeleiteten Einheiten der elektrischen Spannung, des elektrischen Widerstandes und der elektrischen Leistung in die Basiseinheiten des SI um.
MehrElektrische Schwingungen und Wellen
Einführung in die Physik II für Studierende der Naturwissenschaften und Zahnheilkunde Sommersemester 2007 VL #4 am 0.07.2007 Vladimir Dyakonov Elektrische Schwingungen und Wellen Wechselströme Wechselstromgrößen
Mehr11. Elektrodynamik Magnetische Kraft auf Stromleiter Quellen von Magnetfeldern. 11. Elektrodynamik. Physik für E-Techniker
11. Elektrodynamik 11.5.2 Magnetische Kraft auf Stromleiter 11.5.3 Quellen von Magnetfeldern 11.5.2 Magnetische Kraft auf Stromleiter Wir hatten: Frage: Kraft auf einzelne Punktladung Kraft auf Stromleiter
MehrElektrizitätslehre und Magnetismus
Elektrizitätslehre und Magnetismus Othmar Marti 19. 05. 2008 Institut für Experimentelle Physik Physik, Wirtschaftsphysik und Lehramt Physik Seite 2 Physik Klassische und Relativistische Mechanik 19. 05.
MehrAufgabe 1 ( 5 Punkte) Aufgabe 2 ( 6 Punkte) Aufgabe 3 ( 12 Punkte) Lösung. Lösung. Elektromagnetische Felder und Wellen: Lösung zur Klausur
Elektromagnetische Felder und Wellen: zur Klausur 2015-1 1 Aufgabe 1 ( 5 Punkte) Ein Elektronenstrahl ist entlang der z-achse gerichtet. Bei z = 0 und bei z = L befindet sich jeweils eine Lochblende, welche
MehrIK Induktion. Inhaltsverzeichnis. Sebastian Diebold, Moritz Stoll, Marcel Schmittfull. 25. April Einführung 2
IK Induktion Blockpraktikum Frühjahr 2007 25. April 2007 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Theoretische Grundlagen 2 2.1 Magnetfelder....................... 2 2.2 Spule............................ 2
MehrÜbungen zur Klassischen Physik II (Elektrodynamik) SS 2016
Institut für Experimentelle Kernphysik, KIT Übungen zur Klassischen Physik II Elektrodynamik) SS 206 Prof. Dr. T. Müller Dr. F. Hartmann 2tes und letztes Übungsblatt - Spulen, Wechselstrom mit komplexen
MehrPS II - Verständnistest
Grundlagen der Elektrotechnik PS II - Verständnistest 01.03.2011 Name, Vorname Matr. Nr. Aufgabe 1 2 3 4 5 6 7 Punkte 4 2 2 5 3 4 4 erreicht Aufgabe 8 9 10 11 Summe Punkte 3 3 3 2 35 erreicht Hinweise:
Mehr11. Elektrodynamik Magnetische Kraft auf Stromleiter Quellen von Magnetfeldern. 11. Elektrodynamik. Physik für E-Techniker
11. Elektrodynamik 11.5.2 Magnetische Kraft auf Stromleiter 11.5.3 Quellen von Magnetfeldern 11.5.2 Magnetische Kraft auf Stromleiter Wir hatten: Frage: Kraft auf einzelne Punktladung Kraft auf Stromleiter
MehrPotential und Spannung
Potential und Spannung Arbeit bei Ladungsverschiebung: Beim Verschieben einer Ladung q im elektrischen Feld E( r) entlang dem Weg C wird Arbeit geleistet: W el = F C d s = q E d s Vorzeichen: W el > 0
MehrVorstudienlehrgang der Wiener Universitäten VWU. Skriptum. Physik-Kurs
Vorstudienlehrgang der Wiener Universitäten VWU Skriptum Physik-Kurs Abschnitt 6: Elektromagnetische Strahlung, Optik, ausgewählte Gebiete der modernen Physik Katharina Durstberger-Rennhofer Version Dezember
MehrMagnetische Induktion Φ = Der magnetische Fluss Φ durch eine Fläche A ist definiert als
E8 Magnetische Induktion Die Induktionsspannung wird in Abhängigkeit von Magnetfeldgrößen und Induktionsspulenarten untersucht und die Messergebnisse mit den theoretischen Voraussagen verglichen.. heoretische
Mehr