Der Magnetismus als Elektronenquelle (Induktion)

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Skizze der Versuchsanordnung:

Materialliste:

1. Spule aus dünnem Kupferdraht, an einer Stativstange befestigt
2. Oszilloskop zur Spannungsmessung
3. Stabmagnet
4. Drehachse

Beschreibung der Versuchsanordnung:

Eine Spule mit ca 80 Windungen aus dünnem Kupferdraht wird an den Messeingang des Oszilloskopes angeschlossen. Der Magnet wird von Hand bewegt.

Beobachtungen:

Versuch	Beobachtung	Anzeige
Der Magnet wird mit dem Südpol zuerst in die Spule bewegt, Magnet still halten	Beim Hineinbewegen negative, beim Herausbewegen positive Spannung, in Ruhe keine Spannung
Der Magnet wird mit dem Nordpol zuerst in die Spule bewegt, Magnet still halten	Beim Hineinbewegen positive, beim Herausbewegen negative Spannung, in Ruhe keine Spannung
Anschluß der Spule vertauschen und Magnet mit dem Südpol zuerst in die Spule hineinbewegen	Beim Hineinbewegen positive, beim Herausbewegen negative Spannung, in Ruhe keine Spannung
Der Magnet wird mit dem Nordpol zuerst in die Spule bewegt	Beim Hineinbewegen negative, beim Herausbewegen positive Spannung, in Ruhe keine Spannung
Langsame Bewegung schnelle Bewegung Magnet still halten	Langsam: Regelmäßiger Wechsel von Plus- auf Minuspolarität, kleine Spannung Schnell: Regelmäßiger Wechsel von Plus- auf Minuspolarität, größere Spannung Ruhe: keine Spannung
Spule wird in Schwingung versetzt und der Magnet ruhig in die Spule gehalten	Regelmäßiger Wechsel von Plus- auf Minuspolarität, Spannung nimmt mit kleiner werdender Schwingung ab
Der Magnet wird vor der Spule gedreht	Regelmäßiger Wechsel von Plus- auf Minuspolarität

Versuchsauswertung:

• Die Bewegung eines Magneten in einer Spule erzeugt eine Spannung.
• Wenn der Magnet ruhig in der Spule gehalten wird, entsteht keine Spannung.
• Die Polarität der Spannungsquelle hängt davon ab, wie die Wickelrichtung der Spule ist bzw. welcher Magnetpol zuerst hinbewegt wird.
• Ein schnelle Bewegung erzeugt eine höhere Spannung als eine langsame.
• Wenn der Magnet starr gehalten wird und nur die Spule bewegt wird, wird ebenfalls eine Spannung erzeugt.
• Die gleichmäßigen Schwingungen erzeugen eine regelmäßige Wechselspannung ( Gegensatz zum Zink-Kohle Element).
• Es wird eine regelmäßige Spannung erzeugt, wenn der sich drehende Magnet vor die Spule gehalten wird.

Die Bewegung eines Magnetfeldes ruft in einem elektrischem Leiter eine Spannung hervor.

Dieser Vorgang wird Elektromagnetische Induktion genannt.

Dieses Prinzip wird in allen Maschinen zur Stromerzeugung, bei denen aus einer Drehbewegung elektrische Energie erzeugt wird, angewendet.

Beispiele:

• Kraftwerke (Antrieb durch Turbinen)
• mobile Stromerzeuger (Antrieb durch eigenen Verbrennungsmotor )
• Lichtmaschinen im Auto (Antrieb durch den Automotor)
• Dynamo am Fahrrad (Antrieb durch Muskelkraft)

Schirdewahn,E:\Daten\Physik\E-Lehre\Prot_Induktion_lehrer.sxw,09.03.05