Protokoll 7

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Physik-Praktikum 2001/2002
Klasse 10 c I / Gruppe E
Julian Schorpp / Franz Gravenhorst
Praktikum Nr. 7 vom 10.06.02
„Elektromagnetische Induktion“
Physik-Praktikum Nr. 7 vom 10.06.02
„Elektromagnetische Induktion“
1. Theorie
Durch die Einwirkung eines sich verändernden Magnetfelds auf eine Leiterschleife
(oder mehrere Schleifen = Spule), wird in den Leiter (z.B. Spule) eine Spannung
induziert (gemäß Drei-Finger-Regel der linken Hand).
Dies geschieht entweder durch Bewegung des Magnets gegenüber der Spule oder
umgekehrt. Außerdem geschieht dies bei ruhendem Magnet und ruhender Spule,
indem das Feld des Magneten (z.B. durch Wechselstrom in einem
Elektromagneten) verändert wird.
2.1 Durchführung zu Versuch 1
a) Versuchsaufbau
Zuerst steckten wir die Spule mit 500 Windungen auf
das Steckbrett und schlossen ein Vielfachinstrument,
das wir auf 6mA Gleichstrom eingestellt hatten,
parallel zur Spule an.
b) Versuchsablauf
Zunächst prüften wir den Stabmagneten mit Hilfe des Kompasses auf seine
Pole. Dann bewegten wir den Magneten in möglichst gleichbleibender
Geschwindigkeit gemäß Skizze zur Spule zu und dann wieder von der Spule
weg, gleichzeitig beobachten wir den Ausschlag des Messinstruments.
Das gleiche taten wir dann mit der anderen Seite des Magneten (Südpol).
Nun wiederholten wir den Versuch mit der Spule mit doppelter Windungszahl (n
= 1000).
Dann schoben wir in die neue Spule einen Eisenkern und wiederholten den
Versuch abermals.
Schließlich untersuchten wir noch den Einfluss der Geschwindigkeit (des Hinund Herbewegens) auf den Ausschlag des
Messinstruments. Hierzu nahmen wir den
Eisenkern aus der Spule und setzten ihn längs auf
den Nordpol des Magnets. Nun schoben wir den
Eisenkern (der sich nun wie ein Stabmagnet
verhält) mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
in die Spule hinein und heraus, gleichzeitig
beobachten wir jeweils den Zeigerausschlag des
Messinstruments.
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„Elektromagnetische Induktion“
c) Messungen
Keine genauen quantitativen Ergebnisse notwendig.
Qualitativ kann man sagen, dass es bei dem ersten Teilversuch keine Rolle
spielte, ob man den Süd- oder Nordpol des Magneten auf die Spule richtet.
In die Spule mit doppelter Windungszahl wurde ungefähr doppelt soviel
Spannung induziert.
Der Eisenkern konnte die induzierte Spannung ungefähr verdreifachen.
Beim letzten Versuch zeigte sich, dass die induzierte Spannung mit
zunehmender Geschwindigkeit auch größer wurde (wenn man es nicht
übertreibt, siehe Besonderheiten).
d) Besonderheiten
Beim letzten Teilversuch durfte man den Eisenkern nicht zu schnell bewegen,
da sonst das Messgerät nicht mehr nachkommt, d.h. der Zeiger keinen
richtigen Ausschlag mehr zeigt. Im Extremfall „zittert“ er nur noch.
3.1 Auswertung zu Versuch 1
a) Ausrechnung und Teilergebnisse
Da das Messgerät auf Gleichstrom eingestellt war, pendelte der Zeiger im
Rhythmus des Magneten hin und her (im negativen und positiven Bereich, in
beiden Bereichen zeigte er jedoch den gleichen Ausschlag bei gleicher
Geschwindigkeit).
Beim Wechseln der Pole des Magneten (Südpol zu Spule anstatt Nordpol)
konnten wir keine Änderung am Betrag des Ausschlags feststellen. Lediglich
die Richtung änderte sich: wenn der Zeiger zuerst immer bei der Hinbewegung
in den negativen Bereich pendelte, tat er dies nun bei der Wegbewegung.
 Die Spannung entsteht also nur durch Änderung des Magnetfeldes. Die
Richtung der Magnetfeldlinien spielt für den Betrag der Spannung keine Rolle.
(Hätte man das Messgerät auf Wechselspannung eingestellt, hätte man
überhaupt keinen Unterschied feststellen können.)
Beim zweiten Teilversuch waren doppelt so viele Leiterschleifen dem
wechselnden Magnetfeld ausgesetzt.
 Es wurde doppelt soviel Spannung induziert (jede Schleife ist schließlich in
Reihe zu den anderen geschaltet).
Der Eisenkern beim dritten Teilversuch verstärkt die Wirkung des Magneten
enorm (er wird schließlich kurzzeitig auch magnetisch).
Wie Teilversuch vier zeigt, hat auch die Geschwindigkeit, mit der sich das
elektromagnetische Feld ändert Einfluss auf die induzierte Spannung. Je
schneller sich das Magnetfeld ändert, desto größer ist die induzierte Spannung
(allerdings: siehe 2.1 d).
b) Gesamtergebnis
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„Elektromagnetische Induktion“
Insgesamt haben wir erkannt, dass folgende Faktoren die induzierte Spannung
beeinflussen:
 Windungszahl (Windungszahl ~ Spannung)
 Eisenkern (erhöht die Effektivität des Magneten, erhöht die induzierte
Spannung)
 Geschwindigkeit (je schneller sich das Magnetfeld ändert, desto höher
ist die induzierte Spannung bzw. der Betrag von dieser)
c) Fehler
Da es bei diesem Versuch keine quantitativen Ergebnisse gab, ist es nicht
möglich den Fehler zu bestimmen.
d) Diskussion
Das unter 2.1 d) genannte „zittern“ des Zeigers bei zu schneller Hin- und
Herbewegung hängt mit der (vom Hersteller absichtlich herbeigeführten)
Trägheit des Zeigers (Wirbelstrombremse). Daher ist der
Gleichstrommessbereich auch nicht zum Wechselstrommessen geeignet. Zur
qualitativen Erfassung des Sachverhalts ist es allerdings förderlich, den Zeiger
tatsächlich auch „pendeln“ zu sehen.
2.2 Durchführung zu Versuch 2
a) Versuchsaufbau
Zuerst steckten wir die Spule mit 1000
Windungen und Eisenkern auf das Steckbrett
und schlossen ein Vielfachinstrument, das
wir auf 6mA Gleichstrom eingestellt hatten,
parallel zur Spule an.
Nun steckten wir genau neben die Spule eine
der beiden Rollen, auf die wir den
Stabmagnet mittels Klebeband mittig
befestigten. Neben diese Rolle steckten wir
die andere Rolle, die als Antriebsrolle
fungieren soll, an den Rand des Steckbrettes. Schließlich verbanden wir beide
Rollen mit dem Gummiband (als Antriebsriemen).
b) Versuchsablauf
Zunächst drehten wir den Magnet über die Antriebsrolle gleichmäßig mit einer
Umdrehung pro Sekunde. Dies erleichterten wir, indem der gerade
unbeschäftigte Partner im Sekundentakt (mittels Uhr) mit einem Bleistift auf
den Tisch trommelt, was dem „Dreher“ sozusagen das Metrum vorgibt.
Schließlich beobachteten wir den Ausschlag des Zeigers.
Nun drehten wir den Magneten mit doppelter Geschwindigkeit und
beobachteten abermals das Messgerät.
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Abschließend drehten wir das Antriebsrädchen (und damit den Magneten)
nochmals schneller, um den Ausschlag des Messgeräts nochmals (qualitativ)
festzuhalten.
Nun wiederholten wir den gesamten Versuch, stellten diesmal aber das
Messgerät auf Wechselspannung.
Als „Krönung“ trieben wir das Antriebsrädchen mit einem Elektromotor an
(nachdem wir das Messgerät durch das Glühlämpchen ersetzt hatten).
c) Messungen
Beim ersten Teilversuch waren durch das pendeln des Zeigers keine genauen
quantitativen Ergebnisse möglich (auch nicht verlangt).
Qualitativ kann man hier sagen, dass das Pendeln des Zeigers bei höherer
Umdrehungszahl (paradoxer Weise) geringer wurde.
Beim zweiten Teilversuch pendelte der Zeiger nicht. Hier konnten wir folgende
Werte messen:
Bei einer Umdrehung pro Minute: ca. 20 mV (eigentlich 0,4 mA)
Bei zwei Umdrehungen pro Minute: ca. 40 mV (eigentlich 0,8 mA)
(angenommen der Widerstand der Spule ist konstant, sonst wäre keine
Umrechung auf V möglich)
Beim letzten Teilversuch konnten wir wiederum keinen quantitativen Wert
ermitteln, allerdings leuchtete das Glühlämpchen schwach, was auf eine
relativ hohe Spannung [im Vergleich zum vorherigen Teilversuch] schließen
lässt).
d) Besonderheiten
Unerwartet war, dass der Zeiger beim zweiten Teilversuch bei zunehmender
Geschwindigkeit keinen größeren Ausschlag brachte.
Ansonsten mussten wir darauf achten, dass der Magnet (v.a. beim letzten
Teilversuch) genau mittig auf dem Röllchen befestigt war, da sonst die Gefahr
bestand, dass er sich durch die Zentrifugalkraft vom Röllchen löste...
Genauso war es wichtig, dass sich der Anschlag des Eisenkerns auf der
rollenabgewandten Seite der Spule befindet, dass der Magnet diesen nicht
herausziehen kann.
3.2 Auswertung zu Versuch 2
a) Ausrechnung bzw. Ergebnis
Da das Messgerät auf Gleichstrom eingestellt war, pendelte der Zeiger im
Rhythmus des Magneten hin und her (im negativen und positiven Bereich, in
beiden Bereichen zeigte er jedoch jeweils den gleichen Ausschlag).
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Die induzierte Spannung ändert sich also immer periodisch, d.h. während der
einen Halbdrehung steigt die induzierte Spannung auf das Maximum an und
fällt dann langsam wieder auf Null zurück. Während der anderen Halbdrehung
geschieht das selbe, nur mit umgekehrter Polung des Magneten, d.h. die
Spannung sinkt (im negativen Bereich) auf einen Tiefstwert und steigt dann
wieder langsam auf Null.
Das gleichmäßige Steigen und Fallen der Spannung hängt mit dem sich
manchmal mehr oder weniger stark veränderten Magnetfeld zusammen.
Steht der Magnet gerade längs zum Eisenkern (und bewegt sich), so verändert
sich die vom Magnetfeld durchsetzte Fläche am meisten.
 Maximaler Zeigerausschlag
Bewegt er sich aber z.B. gerade orthogonal zum Eisenkern, so ändert sich die
vom Magnetfeld durchsetzte Fläche nur minimal.
 Minimaler Zeigerausschlag
Wie Versuch 1 zeigte, hat auch die Geschwindigkeit, mit der sich das
elektromagnetische Feld ändert Einfluss auf die induzierte Spannung. Je
schneller sich das Magnetfeld ändert, desto größer ist die induzierte Spannung.
Beim zweiten Teil des ersten Teilversuches (höhere Geschwindigkeit), traf dies
allerdings (zumindest scheinbar) nicht zu: Der Zeiger pendelte zwar schneller,
aber mit weniger Ausschlag (Erklärung: siehe 3.1 d).
Teilversuch zwei brachte quantitativ zuverlässigere Ergebnisse, da dort auch
wirklich Wechselspannung gemessen wurde. D.h. bei diesem Versuch zeigte
das Messgerät nur Ausschläge im positiven Bereich (die negativen Werte
wurden mittels Gleichrichter auf die positive Seite „gespiegelt“). Das Prinzip ist
das selbe, wie im vorigen Teilversuch (Spannung wächst und fällt periodisch).
Die gemessenen Werte bestätigen schön unsere vermutete Proportionalität
zwischen Geschwindigkeit und dabei induzierter Spannung.
Der dritte Teilversuch stellte im Prinzip nur eine Steigerung des zweiten
Teilversuches dar. Es wurden viel höhere Geschwindigkeiten erreicht, wodurch
auch eine viel höhere Spannung in der Spule induziert wurde (die schließlich
sogar das Glühlämpchen zum –wenn auch nur schwachen– Aufleuchten
brachte).
b) Fehler
Beim zweiten Teilversuch gab es zwar quantitative Werte, die jedoch aufgrund
des sehr großen Messbereichs (im Vergleich zu den gemessenen Werten) und
wegen des „unruhigen“ Zeigers sehr grob abgelesen wurden, was es unsinnig
macht den Fehler zu bestimmen.
c) Diskussion
Das unter 2.2 d) genannte unerwartete Ausschlag des Zeigers wurde schon
unter 3.1 d) eingehend erklärt.
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2.3 Durchführung zu Versuch 3
a) Versuchsaufbau
Zuerst bauten wir die beiden Spulen mit dem
Ringkern zusammen und steckten Sie dann mit
den zuvor durch Klemmstecker verlängerten
Steckstiften auf das Steckbrett und schlossen an
der Sekundärspule (1000 Windungen) ein Vielfachinstrument, das wir auf 6 V
Gleichstrom eingestellt hatten, und an der Primärspule (500 Windungen) die
Flachbatterie mittels Strippen als Stromquelle an. Die Strippen zur Stromquelle
unterbrachen wir mit einem Schalter.
b) Versuchsablauf
Wir schalteten nun die Stromquelle mittels Schalter kurz ein und gleich wieder
aus. Das Messgerät zeigte immer nur kurz einen Ausschlag und fiel dann gleich
wieder auf Null zurück (schon vor dem Ausschalten). Den Ausschlag des
Messgeräts notierten wir.
Für Teilversuch zwei ersetzten wir die Batterie mit dem Netzgerät, das wir auf
Wechselstrom stellten. Den Schalter bauten
wir aus und bauten zur Kontrolle der an der
Primärspule anliegenden Spannung dort noch
ein Vielfachmessinstrument, welches wir
natürlich auf Wechselstrom stellten, ein
(parallel zur Primärspule).
Nun stellten wir gemäß Messtabelle an der
Wechselstromquelle verschiedene Spannungen ein und maßen die
dazugehörigen Gleichspannungen an der Sekundärspule.
Schließlich vertauschten wir die Sekundärspule und die Primärspule, um
anschließend wieder die einzelnen Spannungspaare in die Messtabelle notieren
zu können.
Nun bauten wir den Aufbau um, indem wir die beiden als Spannungsmesser
eingesetzten Vielfachinstrumente auf
Strommesser umschalteten und diese dann
jeweils in Reihe der einzelnen Spulen
schalteten (anstatt parallel). Zudem bauten wir
noch einen Widerstand/Verbraucher in Form
eines Glühlämpchens in Reihe zur
Sekundarspule ein. Wie im vorigen Teilversuch maßen wir auch diesmal die
einzelnen Wertepaare (diesmal allerdings keine Spannungen, sondern Ströme).
Schließlich vertauschten wir auch hier wieder die beiden Spulen und notierten
die gefragten Wertepaare in die Wertetabelle.
c) Messungen
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Bei Teilversuch eins maßen wir beim Ein- und Ausschalten des Stromes jeweils
eine Spannung von 0,3 V (an der Sekundarspule).
Messtabellen zu Teilversuch zwei:
n1 / n2 = 500 / 1000
U1
V
4
U2
V
7,5
n1 / n2 = 1000 / 500
U1
V
10
U2
V
4,9
6
8
11,9
15,6
14
18
6,9
8,9
Messtabellen zu Teilversuch drei:
n1 / n2 = 500 / 1000
J1
mA
1000
800
600
480
385
290
n1 / n2 = 1000 / 500
J1
mA
150
200
250
375
470
J2
J2
mA
mA
280
d) Besonderheiten
Beim ersten Teilversuch musste darauf geachtet werden, dass die Spannung
immer nur für kurze Zeit eingeschaltet wurde, da die Spule für die Batterie nur
einen geringen Widerstand darstellt (ein Kurzschluss, wenn die Selbstinduktion
nicht wäre...).
3.3 Auswertung zu Versuch 3
a) Ausrechnung und Teilergebnisse
Teilversuch eins:
Keine quantitativen Betrachtungen möglich (fehlende Vergleichswerte) bzw.
unsinnig.
Messtabellen zu Teilversuch zwei:
n1 / n2 = 500 / 1000 = 0,5
U1
V
4
6
U2
V
7,5
11,9
8
15,6
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U1 / U2
0,53
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0,50
0,51
Durchschnitt für U1 / U2 = 0,51
Spannung an
Sekundärspule mit n =
1000 in V
Verhätnis zwischen Primär- und
Sekundärspannung
20
15
10
5
0
0
4
6
Spannung an Primärspule mit n = 500 in V
n1 / n2 = 1000 / 500 = 2
U1
V
10
14
U2
V
U1 / U2
18
4,9
6,9
8,9
2,04
2,03
2,02
Durchschnitt für U1 / U2 = 2,03
Messtabellen zu Teilversuch drei:
n1 / n2 = 500 / 1000 = 0,5
J1
mA 1000
800
J2
J1 / J2
mA
600
480
385
290
2,08
2,08
2,07
Durchschnitt für J1 / J2 = 2,08
8
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Stromstärke an
Sekundärspule mit n = 1000
in mA
Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärstrom
600
500
400
300
200
100
0
1000
800
600
Stromstärke an Primärspule mit n = 500 in mA
n1 / n2 = 1000 / 500 = 2
J1
mA 150
200
J2
J1 / J2
mA
250
280
375
470
0,54
0,53
0,53
Durchschnitt für J1 / J2 = 0,53
b) Gesamtergebnis
Bei Teilversuch eins fließt nur kurzzeitig ein Strom durch das Lämpchen, da
sich das Magnetfeld nur beim Ein- und Ausschalten ändert (beim Einschalten
wird es aufgebaut, beim Ausschalten wird es wieder abgebaut).
 Nur beim Verändern des Magnetfeldes wird Spannung induziert (in die
Sekundarspule).
Beim zweiten Teilversuch kann man sehr gut den Zusammenhang zwischen
dem Quotient der Windungszahlen und dem Quotient der einzelnen
Spannungspaare erkennen:
n1 / n2 = U1 / U2
Die Spannung der Primärspule ist proportional zur Spannung der Sekundärspule
(siehe Schaubild), d.h. ihr Quotient ist konstant (Proportionalitätsfaktor ist der
Quotient aus den beiden Windungszahlen).
Bei Teilversuch drei lässt sich auch sehr gut ein Zusammenhang zwischen dem
Quotient der Windungszahlen und dem Quotient der einzelnen Strompaare
erkennen:
n1 / n2 = 1 / J1 / J2
(Quotient der Windungszahlen ist gleich dem
Kehrwert des Quotienten der einzelnen
Strompaare)
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Die Stromstärke an der Primärspule ist proportional zur Stromstärke der
Sekundärspule (siehe Schaubild), d.h. ihr Quotient ist konstant
(Proportionalitätsfaktor ist der Kehrwert des Quotienten aus den beiden
Windungszahlen).
!! Voraussetzung ist natürlich, dass der Widerstand an der Sekundärspule
konstant ist, d.h. es muss sich um einen echten ohmschen Widerstand
handeln.
c) Fehler
Bei Teilversuch eins ist keine Fehlerrechnung möglich, da es keine
Vergleichswerte gibt, bzw. das Messgerät (aufgrund des trägen Zeigers)
bestimmt nicht den vollen Ausschlag anzeigen konnte (Spitzenspannung kam
schließlich nur ganz kurz). Hier wären elektronische Messgeräte evtl. genauer.
Teilversuch zwei:
n1 / n2 = 500 / 1000 bzw. n1 / n2 = 500 / 1000
Sollwert für U1 / U2 = 0,50
Gemessen (Durchschnitt): 0,51
Absoluter Fehler: 0,01
Relativer Fehler: 2 %
Teilversuch zwei:
n1 / n2 = 500 / 1000
Sollwert für J1 / J2 = 2,00
Gemessen (Durchschnitt): 2,08
Absoluter Fehler: 0,08
Relativer Fehler: 4 %
n1 / n2 = 500 / 1000
Sollwert für J1 / J2 = 0,50
Gemessen (Durchschnitt): 0,53
Absoluter Fehler: 0,03
Relativer Fehler: 6 %
d) Diskussion
Mögliche Gründe für die durchaus akzeptablen Abweichungen (2 – 6 %) in den
Teilversuchen zwei und drei sind
 Schlechte Kontakte an Messgeräten, Strippen etc.
 Widerstand der verwendeten Strippen / Drähte
 Glühlampe hat vermutlich keinen echten ohmschen Widerstand
(Teilversuch drei)
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

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Auch bei Trafos geht Energie in Form von Abwärme „verloren“. Die
Theorie geht immer von optimalsten Bedingungen aus, die wir hier (auf
jeden Fall in der Schule) nie erreichen werden (kein unerwünschter
Wiederstand etc.).
Und schließlich: Ablese- und Messfehler (Vielfachinstrumente ungenau,
nicht genau senkrecht abgelesen usw.)
2.4 Durchführung zu Versuch 4
a) Versuchsaufbau
Zuerst steckten wir die Spule mit den
1000 Windungen (ohne Eisenkern) auf
das Steckbrett und schlossen dann das
längliche Glühbirnchen und den Schalter
in Reihe. Mit der Stromquelle (4,5 V
Flachbatterie) schlossen wir schließlich
den Stromkreis.
Für den späteren Verlauf dieses Teilversuches eins
bauten wir dann den Ringkern in die Spule. Später
bauten wir dann mit Hilfe einer zweiten Spule (auch mit
1000 Windungen) und dem Ringkern eine Spule mit
2000 Windungen (siehe Zeichnung links).
Für den zweiten Teilversuch
erweiterten wir die Schaltung
aus Teilversuch eins (mit
1000er Spule, mit Ringkern),
indem wir zur Spule noch ein
Glimmlämpchen parallel
schalteten.
b) Versuchsablauf
Zu Teilversuch eins gingen wir alle drei Aufbauten (unter 2.4 a) beschrieben)
durch und beobachteten jeweils die Reaktion des Lämpchens beim
Einschalten.
Bei Teilversuch zwei beobachteten wir das Glimmlämpchen beim Ausschalten
der Stromquelle.
c) Messungen
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Quantitative Werte waren keine zu ermitteln.
d) Besonderheiten
Leider war gerade im ersten Teilversuch das eigentlich Wichtige (verspätetes
Aufleuchten des Glühlämpchens) nicht besonders gut zu erkennen. Erst als
unser Lehrer den Versuch „in groß“ durchführte (mit größerer Spule), war das
Phänomen deutlich zu erkennen.
3.4 Auswertung zu Versuch 4
a) Ausrechnung
Nicht möglich, da keine quantitative Werte vorhanden sind bzw. gemessen
wurden.
e) Gesamtergebnisse
Bei Teilversuch eins fällt auf (besonders bei der dritten Variation), dass das
Lämpchen nicht sofort nach dem Einschalten der Stromquelle aufleuchtet,
sondern eine minimale Verzögerung abwartet.
Dies liegt daran, dass die Spule Anfangs einen ziemlich hohen Widerstand
darstellt, der dann langsam (jedenfalls nicht sofort) abgebaut wird. Woran liegt
das?
In dem Moment, in dem durch die Spule Strom fließt, baut sie ein magnetisches
Feld auf, welches wiederum Strom in die Spule induziert (Selbstinduktion),
dieser induzierte Strom wirkt der „eigentlichen“ Stromrichtung nach der DreiFinger-Regel der Linken Hand (wohl oder übel) entgegen.
Am Anfang (beim Einschalten) ist die Veränderung des Magnetfeldes am
größten (Spannung hat sich schließlich von 0 V auf 4,5 V erhöht), also wird am
meisten Spannung induziert.  Strom, der eigentlich zum Lämpchen „will“,
wird dadurch „behindert“ (ihm wirkt schließlich eine Kraft entgegen).
Allerdings „beruhigt“ sich das ganze, sobald sich das Magnetfeld nicht mehr
verändert (wenn die Spannung ihren Sollwert erreicht hat und konstant bleibt).
Bei Teilversuch zwei fällt auf, dass beim Ausschalten der eigentliche
Plusanschluss des Glimmlämpchens aufleuchtet, d.h. (weil immer nur der
Minusanschluss eines Glimmlämpchens leuchtet) muss kurz nach dem
Ausschalten eine Spannung in entgegengesetzter Polung anliegen.
Der Grund ist der selbe, wie zu Teilversuch eins. Beim Ausschalten verändert
sich das Magnetfeld stark (von 4,5 V auf 0 V) und induziert hierbei eine
Spannung mit entgegengesetzter Polung. Anders als beim Einschalten wirkt
nun allerdings keine „eigentliche“ Spannung mehr dagegen, denn diese ist ja
schließlich ausgeschaltet.
Also kann der Strom nun ungestört (allerdings nur für kurze Zeit) in
entgegengesetzter Richtung fließen. Die Spannung hierbei ist zudem sogar
recht hoch, schließlich vollzieht sich auch der Spannungsabfall und damit die
Magnetfeldänderung recht schnell.
Andererseits induziert die Spannung, wenn Sie nun in entgegengesetzter
Richtung gepolt ist wiederum eine Spannung in „eigentlicher“ Polung. Hiermit
kann man begründen, dass die Spannung nie ins Unendliche steigt.
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Bei beiden Teilversuchen gab es keine quantitativen Werte, was eine
Fehlerbestimmung unsinnig macht.
c) Diskussion
Wie unter 2.4 d) beschrieben, reichte unsere Spule für den Teilversuch zwei
nicht aus, um zu einem brauchbaren Ergebnis zu kommen.
4. Bemerkungen
a) Praxisbezug
Elektromagnetische Induktion ist elementarer Bestandteil der heutigen
Technik. Mit Turbinen (=Dynamos) wird Strom erzeugt, mit Trafos (=
Transformatoren) wird er auf die gewünschte Spannung transformiert um
möglichst verlustfrei zum Endkunden zu kommen, wo er wiederum auf
hausübliche 230 V transformiert wird.
b) Sonstiges
Durch das Prinzip der Selbstinduktion ist mir nun endlich klar, warum es keinen
Kurzschluss darstellt, wenn man eine Stromquelle an einer Spule anschließt
(was ja eigentlich einen einfachen Draht mit möglichst geringem Widerstand
darstellt).
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