Protokoll Physik Vom: 27.08.09 Protokollant/in: Carina Bohm Thema: Induktion und Wechselspannung 1. Das Induktionsgesetz a) Bekanntes: 1) Stabmagnet Spule Ui Ein in der Spule verändertes Magnetfeld erzeugt eine Spannung Ui. 2) Generator Einschub: Atomkraftwerk Philipsburg: Funktion der Dampfturbinen Durch Drehen einer Spule im homogenen Feld eines Hufeisenmagnetes entsteht eine Wechselspannung an den Schleifringen. 3) Einschaltinduktion Das veränderliche Magnetfeld wird durch Ein- und Ausschalten eines Elektromagneten erzeugt. 4) Der Transformator Durch eine Wechselspannung auf der Primärseite entsteht ein dauerhaft wechselndes Magnetfeld. Transformatorgleichung U2 / U1 = n2 / n1 n1 = 600 n2 = 1200 U1 = 5V U2 = 10V Einschub: Transformator mit teilweise anderer Beschriftung b) Definition: Der Begriff der Induktion 1) Ørsted (1820) Einschub: Hans Christian Ørsted (* 14. August 1777 in Rudkøbing; † 9. März 1851 in Kopenhagen) war ein dänischer Physiker und Chemiker. Nach Ørsted wurde die inzwischen veraltete cgs-Einheit der magnetischen Feldstärke (abgekürzt mit dem Einheitenzeichen Oe) benannt (Formelzeichen: H). H=n*I/l B = * H Ein elektrischer Strom erzeugt ein (ringförmiges) Magnetfeld. 2) Die zeitliche Veränderung eines Magnetfeldes erzeugt eine elektrische Spannung (Faraday 1831) Induktion Einschub: Michael Faraday (* 22.September 1791 in Newington Butts bei London; † 25. August 1867 bei Hampton Court) war ein englischer Physiker und Chemiker. c) Messung der Induktionsspannung 1) beeinflussende Größen: Bmax = maximale äußere Feldstärke t = Zeit von B= 0 bis Bmax n = Windungszahl der Induktionsspule A = Querschnittsfläche der Sekundärspule ( abhängig davon, wie viele Feldstärken die Spule durchdringen) 2) Entwurf: Felderzeugende Spule (Primärspule) mit großem Querschnitt Automatischer Zickzackgenerator mit t ≈ 18 sec…2sec Verschiedene Abgriffe bei der Induktionsspule (n = 50, 100, 150) Drei verschiedene Querschnitte : 1,5 * 4,5 cm² = 6,75 cm² 3 * 4,5 cm² = 12,5 cm² 4,5 * 4,5 = 19,25 cm²