Induktionsgesetz - Universität Zürich

Physik für Studierende der Biologie und der Wirtschaftschemie
Universität Zürich, SS 2007, U. Straumann
Version 29. März 2010
Zusammenfassung: Magnetische Induktion
Magnetischer Feldfluss durch die Fläche A ist definiert durch
Z
Φmagn =
~ · dA
~
B
und enstspricht der Zahl der Feldlinien, die durch eine Fläche hindurchgeht.
Faradaysches Induktionsgesetz:
Änderung des magnetischen Flusses ⇒ induziertes elektrisches Feld:
Vind = −
dΦmagn
dt
Lenzsche Regel: Die induzierte Wirkung widersetzt sich der äusseren Wirkung.
Das durch magnetische Induktion hervorgerufene elektrische Feld ist ein Wirbelfeld, es hat also
geschlossene Feldlinien.
Gegenseitige Induktion: Die induzierte Spannung, die das Magnetfeld einer Spule (Länge
`1 , Fläche A) mit N1 Windungen in konzentrisch gewickelten Spule gleicher Fäche mit N2
Windungen erzeugt, ist
V2 = −L12
µ0 N1 N2 A
dI1
mit L12 =
dt
`1
L12 ist der Koeffizient der gegenseitigen Induktion.
Selbstinduktion: Die Spannung in einer von einem zeitabhängigen Strom durchflossenen Spule
V1 = −L11
dI1
µ0 N12 A
mit L11 =
dt
`1
Transformator In einem Transformator mit N1 Primär- und N2 Sekundärwicklungen ist das
Verhältnis von Primärspannung V1 (–strom I1 ) zur Sekundärspannung V2 (–strom I2 )
gegeben durch :
V2 /V1 = −N2 /N1 ,
I2 /I1 = −N1 /N2 .