Induktion_im_Generator

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Induktion eines Sinus-förmigen
Wechselstroms
Inhalt
• Faradaysches Induktionsgesetz
• Induzierte elektrische Feldstärke bei
Änderung des Winkel zwischen Fläche
und Magnetfeld
• Der sinusförmige Wechselstrom
Das Faradaysche Induktionsgesetz
„Bei Änderung des magnetischen Flusses wird eine
elektrische Spannung induziert“

d
d  
U 

A B
dt
dt

B

A
U

Induktion bei Änderung des Winkels, des
Magnetfelds und der Fläche

B


A
Induktion bei Änderung der Fläche, der
Feldstärke oder des Winkels
d
U (t )    A  B  cos  (t )  Induktionsgesetz
dt
Konstante Feldstärke,

U (t )   A  B  cos 
konstanter Winkel
U (t )   A  B  cos 
U (t )  A  B   (t )  sin  (t )
U (t )  A  B   sin t
Konstante Fläche,
konstanter Winkel
Konstante Fläche,
konstante Feldstärke
Im Falle konstanter
Winkelgeschwindigkeit
Induktion in einer Schleife
Induzierte Spannung:
0
-1
1
d
U  
dt
U   A  B
Fläche A
Magnetische
Feldstärke B
Induktion bei Drehung der Fläche im
konstanten Magnetfeld
U (t )  A  B   (t )  sin  (t )
 (t )  t
Konstantes Magnetfeld,
konstanter Fläche
Winkel bei konstanter
Winkelgeschwindigkeit
U (t )  A  B   sin t
U (t )  U 0  sin t
Induziert wird Sinusförmiger Wechselstrom
Induktion in einer rotierenden
Schleife
0
-1
Induzierte Spannung:
U  U 0 sin t
1
Fläche A
Magnetische
Feldstärke B
Verlauf der Spannung bei Drehung mit konstanter
Winkelgeschwindigkeit
t
U (t )  U 0 sin t
T  s
• Versuch Induktion einer elektrischen
Spannung
Zusammenfassung
• Drehen einer Leiterschleife im Magnetfeld
ändert den Winkel zwischen magnetischer
Feldstärke und Flächennormale
• Durch Induktion entsteht ein Sinus-förmiger
Wechselstrom
• Die Sinus-Form ist besonders wertvoll:
Induzierte Spannungen sind proportional zu
deshalb kann Strom dieser Art für weitere
Induktionsvorgänge eingesetzt werden
I
,
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