Lenzsche Regel & Selbstinduktion
Physik - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=My9Y8uLswFI

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 [Musik] Habt ihr schon mal einen Strom durch eine Spule gemessen? Da fließt immer ein
0:09 konstanter Strom durch. Im Diagramm haben wir also eine gerade Linie. Dafür muss aber natürlich auch die Spannung an der Spannungsquelle konstant bleiben.
0:17 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
0:26 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
0:35 Regel. Klären wir erstmal den Begriff Selbstinduktion. Lassen wir Strom durch eine Spule fließen, dann erzeugt diese ein Magnetfeld. Klar, bewegte Ladung
0:44 erzeugt ein Magnetfeld. Das Magnetfeld ist jetzt da, angedeutet durch die orangenen Pfeile. Was ist aber, wenn wir jetzt die Spannungsquelle trennen? Dann
0:52 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
1:01 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
1:11 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
1:19 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
1:27 bricht zusammen. Zurück zur Formel. Dadurch, dass das Magnetfeld zusammenbricht, ändert es sich ja ganz schnell. Das ist wichtig. Das Wegfallen
1:35 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
1:44 ziemlich groß. Weil wir in kurzer Zeit eine riesenänderung haben. Jetzt muss jeder daheim ausflippen und wie wild herumrennen und schreien: "Hey, da wird
1:52 Spannung indiert." Genau. Durch die Magnetfeldänderung wird in der Spule eine Induktionsspannung erzeugt und damit auch ein Induktionsstrom. Die
2:00 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
2:07 würde jetzt sagen, sie macht es sich selbst. Und das nennen wir eben Selbstinduktion, weil die Spule das selbst macht. Das schnellabfallende
2:15 Magnetfeld beim Ausschalten der Spule ruft nach dem Induktionsgesetz eine Induktionsspannung und einen Induktionsstrom in der Spule hervor. Der
2:23 sogenannte Induktionsstrom wirkt dann dem abfüllenden Strom entgegen. Das wiederum nennt sich die Lenschregel. Nach der lenschenregel wirkt ein
2:31 Induktionsstrom immer seiner Ursache entgegen. Die Ursache ist das schnelle Abfallen des Magnetfeldes durch einen ausbleibenden Strom und das wird eben
2:41 abgebremst. Deswegen verläuft auch das Diagramm so. Die Spule schickt einfach selber Strom durch, um das Magnetfeld sozusagen locker runterzufahren. Der
2:50 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
2:58 das Einschalten einer Spule. Da fließt am Anfang kein Strom, bis wir bei t0 den Schalter schließen und die Spannungsquelle jetzt Elektron durch
3:06 unsere Spule pumpen will. Damit entsteht ein Magnetfeld um unsere Spule. Das erzeugt wieder einen Induktionsstrom, der gegen seine Ursache, also den
3:14 aufkommenden normalen Strom gerichtet ist. Seht ihr jetzt schön links. Das regelt sich dann wieder selber und wir bekommen als Einschaltstrom bei der
3:22 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
3:30 zusammen. Wenn durch eine Spule ein Strom fließt, dann haben wir ein Magnetfeld. Schalten wir den Strom aus, dann bricht das Magnetfeld zusammen. Das
3:39 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
3:49 erzeugten Magnetfeldes entsteht also der induzierte Strom. Deswegen nennen wir das Selbstinduktion. Die Spule macht es sich selbst. Und der Lensz hat dann noch
3:58 gesagt, dass der induzierte Strom immer seine Ursache entgegenwirkt. Wenn das Magnetfeld zusammenbricht, dann erzeugt die Spule einen Induktionsstrom, der das
4:07 Magnetfeld noch etwas aufrech erhält. So entsteht dann dieser Graf für den Strom beim Ausschalten einer Spule. Wenn ihr noch mal eure Induktionskenntnisse fürs
4:16 Abi auffrischen wollt, dann könnt ihr noch hier neben rechts unser Video zum Thema Induktion durch Flächenerung anschauen. Da gibt's dann auch eine
4:22 kleine Beispielaufgabe dazu und ist nicht so trocken wie hier. Alo. Ciao.