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Lenzsche Regel & Selbstinduktion
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 32 Zeilen
- [Musik] Habt ihr schon mal einen Strom durch eine Spule gemessen? Da fließt immer ein
- konstanter Strom durch. Im Diagramm haben wir also eine gerade Linie. Dafür muss aber natürlich auch die Spannung an der Spannungsquelle konstant bleiben.
- Was passiert aber, wenn wir zum Zeitpunkt t0 unsere Spannung wegnehmen? Na ja, keine Spannung, kein Strom. Der ist also null. Denkt ihr? Das ist aber
- falsch, denn unser Strom sieht so aus. Aber warum fällt er nicht direkt ab? Dafür gibt es eine einfache Erklärung, die Selbstinduktion und die lensche
- Regel. Klären wir erstmal den Begriff Selbstinduktion. Lassen wir Strom durch eine Spule fließen, dann erzeugt diese ein Magnetfeld. Klar, bewegte Ladung
- erzeugt ein Magnetfeld. Das Magnetfeld ist jetzt da, angedeutet durch die orangenen Pfeile. Was ist aber, wenn wir jetzt die Spannungsquelle trennen? Dann
- fließt ja kein Strom mehr und unser Magnetfeld bricht zusammen, weil es gibt keine bewegte Ladung mehr. Und jetzt erinnern wir uns an folgende Formel. Die
- induzierte Spannung = n* a* Delta B durch dur t. Die Formel solltet ihr schon kennen. Schauen wir uns mal hinten das Delta B durch dur t an. Das gibt uns
- die zeitliche Änderung des Magnetfeldes an. Wir rechnen jetzt mal hier nicht rum. Wir schätzen nur mal ab, denn unser Magnetfeld bricht ja zusammen, haben wir
- ja gerade festgestellt. Und das passiert in einer ganz kurzen Zeit, weil sobald wir den Strom abgeschaltet haben, gibt's keine bewegte Ladung mehr und das Feld
- bricht zusammen. Zurück zur Formel. Dadurch, dass das Magnetfeld zusammenbricht, ändert es sich ja ganz schnell. Das ist wichtig. Das Wegfallen
- des Magnetfeldes erzeugt eine Änderung. Vorher war es da und jetzt ist es nicht mehr da. Es hat sich also geändert. Unser Delta B durch Delta T wird damit
- ziemlich groß. Weil wir in kurzer Zeit eine riesenänderung haben. Jetzt muss jeder daheim ausflippen und wie wild herumrennen und schreien: "Hey, da wird
- Spannung indiert." Genau. Durch die Magnetfeldänderung wird in der Spule eine Induktionsspannung erzeugt und damit auch ein Induktionsstrom. Die
- Spule denkt sich einfach: "Leck mich doch am Arsch. Wenn ich kein Strom mehr von der Quelle bekomme, induziere ich mir den einfach selber." Harry Morgen
- würde jetzt sagen, sie macht es sich selbst. Und das nennen wir eben Selbstinduktion, weil die Spule das selbst macht. Das schnellabfallende
- Magnetfeld beim Ausschalten der Spule ruft nach dem Induktionsgesetz eine Induktionsspannung und einen Induktionsstrom in der Spule hervor. Der
- sogenannte Induktionsstrom wirkt dann dem abfüllenden Strom entgegen. Das wiederum nennt sich die Lenschregel. Nach der lenschenregel wirkt ein
- Induktionsstrom immer seiner Ursache entgegen. Die Ursache ist das schnelle Abfallen des Magnetfeldes durch einen ausbleibenden Strom und das wird eben
- abgebremst. Deswegen verläuft auch das Diagramm so. Die Spule schickt einfach selber Strom durch, um das Magnetfeld sozusagen locker runterzufahren. Der
- Strom fällt also nicht sofort ab, sondern ganz langsam. Das war jetzt der Vorgang beim Abschalten der Spule. Betrachten wir das Ganze noch mal für
- das Einschalten einer Spule. Da fließt am Anfang kein Strom, bis wir bei t0 den Schalter schließen und die Spannungsquelle jetzt Elektron durch
- unsere Spule pumpen will. Damit entsteht ein Magnetfeld um unsere Spule. Das erzeugt wieder einen Induktionsstrom, der gegen seine Ursache, also den
- aufkommenden normalen Strom gerichtet ist. Seht ihr jetzt schön links. Das regelt sich dann wieder selber und wir bekommen als Einschaltstrom bei der
- Spule so eine Kurve. Wenn man mal drüber nachdenkt, ist doch alles ganz logisch. Fassen wir noch mal kurz die Begriffe Selbstinduktion und länzische Regel
- zusammen. Wenn durch eine Spule ein Strom fließt, dann haben wir ein Magnetfeld. Schalten wir den Strom aus, dann bricht das Magnetfeld zusammen. Das
- hat dann nach U Induktion = N* A* Delta B durch dur t einen Induktionsstrom und eine Induktionsspannung als Folge. Durch das Zusammenbrechen des von der Spule
- erzeugten Magnetfeldes entsteht also der induzierte Strom. Deswegen nennen wir das Selbstinduktion. Die Spule macht es sich selbst. Und der Lensz hat dann noch
- gesagt, dass der induzierte Strom immer seine Ursache entgegenwirkt. Wenn das Magnetfeld zusammenbricht, dann erzeugt die Spule einen Induktionsstrom, der das
- Magnetfeld noch etwas aufrech erhält. So entsteht dann dieser Graf für den Strom beim Ausschalten einer Spule. Wenn ihr noch mal eure Induktionskenntnisse fürs
- Abi auffrischen wollt, dann könnt ihr noch hier neben rechts unser Video zum Thema Induktion durch Flächenerung anschauen. Da gibt's dann auch eine
- kleine Beispielaufgabe dazu und ist nicht so trocken wie hier. Alo. Ciao.
Zum Nachlesen
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