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Elektrotechnik

Induktion

 
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Einleitung

Induktionsaufladung
Eine der wichtigsten Erscheinungen in der Elektrotechnik ist die Induktion.

Zusammen mit dem Durchflutungsgesetz stellt das Induktionsgesetz eines der wichtigsten Gesetze der Elektrizitätslehre dar.

Michael Faraday erkannte im Jahr 1831, dass jede zeitliche Änderung des magnetischen Flusses in einer Leiterschleife eine Spannung hervorruft. Dabei wird eine Spannung induziert.
Bild: Versuch Toyota Prius Plug-In Hybrid
Mit der induktiven Resonanztechnik wird das zwischen zwei Magnetspulen entstehende Feld genutzt, um die Batterien aufzuladen.
Ursache der Induktion ist die Lorentzkraft.
Wir unterscheiden:
  • Induktion der Bewegung
  • Induktion der Ruhe
Folgend werden Vorgänge im elektrischen Leitern und Magnetfelder einzelnen erklärt und der Effekt der Wirbelströme und der Selbstinduktion behandelt.
 
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Zusammenfassung

Beschreibungen und Erklärungen zur Induktion.

Michael Faraday entdeckte das Induktionsgesetz, während der Suche nach der Umkehrung des Durchflutungsgesetzes. Wir unterscheiden die Induktion der Bewegung und der Ruhe.

Beim Generatorprinzip findet die Induktion durch Bewegung statt. Ladungen werden im Magnetfeld abgedrängt und verursachen einen Stromfluss. Die Grösse der induzierten Spannung ist von der Flussdichte, Leiterlänge, Geschwindigkeit und im weiteren Sinne auch von der Bewegungsrichtung abhängig.

Der Transformator ist das klassische Beispiel für die Induktion der Ruhe. Hier werden zwei Spulen über einen Eisenkern magnetisch verbunden und die Eingangsspannung wird auf die Sekundärseite übertragen. In diesem Fall spricht man auch von einer galvanische Trennung der Primär- und Sekundär-Seite.

Die Lenz Regel erklärt die Umkehrung der Spannungsrichtung bezogen auf die angelegte Ursache.

Wirbelströme entstehen durch das Verdrängen von Ladungen in einen metallischen Gegenstand. Als Folge wird der Eisenkern erwärmt.

Eine Selbstinduktion entsteht, sobald eine Stromänderung und damit eine Magnetfeldänderung in der Spule erfolgt. Die Magnetfeldveränderung erzeugt in derselben Spule eine entgegen gerichtete Spannung, die Selbstinduktionsspannung.  
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Quellen

Leifi Physik Leifi Physik

Literatur

  • Elektrotechnische Grundlagen - Elektronik 1, Heinz Meister, Vogel Buchverlag, ISBN: 978-3-8343-32
  • Handbuch Elektrotechnik - Grundlagen und Anwendungen für Elektrotechniker, Wilfried Plassmann, Detlef Schulz, Vieweg+Teubner, ISBN: 978-3-8348-0470-9
  • Moeller Grundlagen der Elektronik, Harrihausen, Schwarzenau, Springer Vieweg, ISBN: 978-3-8348-1785-3
  • Grundlagen der Elektrotechnik, Hagmann, Gert, AULA-Verlag, ISBN: 3-89104-661-8
  • Elektrotechnik - Grundstufe, Hübscher, Klaue, Pflüger, Appell, Westermann, ISBN: 3-14-201030-0
  • Grundlagen der Elektronik, Albrecht Rost, Springer-Verlag, ISBN: 978-3-7091-8700-5
Schlagwörter
Induktion - Induktion der Bewegung - Generatorprinzip - Induktionsgesetz - Lenzsche Regel - Alu-Ring - Wirbelstrom - Wirbelstrombremse - Eisenkern - Selbstinduktion - induktive Spannung - Induktivität - Gegeninduktion - Gegeninduktionsspannung - Einflussgrössen - Flussdichte - Geschwindigkeit - Leiterlänge - Bewegungsrichtung - Wirksame Leiterlänge - Wirksame Geschwindigkeit - Induktion der Ruhe - Strom - Spannung - Spannungserzeugung - Transformator - Transformatorprinzip - Trafo - Spartransformator - Berührungsgefahr - galvanische Trennung - magnetische Kopplung - Spannungsübersetzung - Stromübersetzung - Wirkungsgrad - Spezielle Trafo - Durchschlagsfestigkeit - Abschirmung - Michael Faraday - Faraday - Joseph Henry - Emil Lenz - Durchflutungsgesetz - Merksätze
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Aktualisierung 03.08.2021 8:48

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aktualisiert: 2014-10-26