Induktion in einer Leiterschleife

Krinsekatze · Anmeldungsdatum: 10.06.2011 Beiträge: 155 Wohnort: Mannheim

Hey leute ich habe ein kleines Problem was Induktion anbelangt

Also wenn man ne Leiterschleife im Magnefeld hat un diese herauszieht, dann wird ja der Magnetische Fluss kleiner.
Folglich wird nach der Regel von Lenz ein Strom induziert, der ein Magnetfeld erzeugt, das die gleiche Richtung hat wie das, indem sich die Leiterschleife befindet.

Mein frage ist nun: da ja der Induktionstrom ein Magnetfeld erzeugt, dass das kleiner werden des Flusses kompensiert, würde dann dadurch nicht erreicht werden, dass es keine Änderung im Fluss mehr gibt?

(wird mit konstanter geschwindigkeit herausgeuogen)

hoffe ihr könnt mir weiterhelfen

LG Dennis

dS · Gast

Der Fluß wird nicht kompensiert
Darum geht es nicht

Krinsekatze · Anmeldungsdatum: 10.06.2011 Beiträge: 155 Wohnort: Mannheim

ja stimmt die änderung des flusses wird kompensiert

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Auch die wird nicht kompensiert. Die Flussänderung ist doch nach wie vor vorhanden, oder? Der Fluss wird kleiner. Würde die Flussänderung kompensiert werden, bliebe der Fluss konstant. Das ist nicht der Fall.

Krinsekatze · Anmeldungsdatum: 10.06.2011 Beiträge: 155 Wohnort: Mannheim

stimmt

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ergänzung: Ich würde sagen "der Fluss wird tendenziell kompensiert". Wie weit dies tatsächlich der Fall sein kann, hängt vom ohmschen Widerstand der Schleife ab. Ist diese geschlossen und ideal leitend, so wird der induzierte Strom so groß, wie es zur exakten Kompensation des Flusses erforderlich ist. In der Praxis gelingt dies natürlich selbst bei geschlossener Schleife nicht !

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Laut Aufgabenstellung wird die Leiterschleife mit konstanter Geschwindigkeit gezogen. Da wird nix, aber auch gar nix, auch nicht tendenziell und auch nicht in Abhängigkeit vom Widerstand kompensiert. Der Widerstand der Leiterschleife beeinflusst lediglich die Zugkraft, die zum Aufrechterhalten der konstanten Geschwindigkeit erforderlich ist.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

GvC:

Hier wird eine Leiterschleife aus dem Feld herausgezogen. Also ändert sich der von außen eingeprägte Fluß linear mit der Zeit. Aufgrund der dadurch induzierten Spannung wird ein Strom hervorgerufen, welcher wiederum ein zusätzliches Magnetfeld zur Folge hat. Dieses ist so gerichtet, dass es der ursprünglichen Änderung entgegenwirkt, und diese somit abschwächt. Bei offener Schleife kann dies natürlich nicht gelingen, da kein Strom fließen kann. Verringere ich jedoch den Widerstand, so wird der induzierte Strom größer, bis im Falle R=0 der Strom schließlich so groß wird, dass die von außen eingeprägte Flussänderung genau kompensiert wird. Letztlich ist das - technisch betrachtet - das Trafoprinzip.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

@GvC: möglicherweise reden wir tatsächlich aneinander vorbei...

Ich gehe davon aus, dass die Schleife geschlossen ist. Dann wird ein Strom induziert -> dieser bewirkt ein zusätzliches (!!) Magnetfeld durch die Schleife -> die Änderung des ursprünglichen Flusses wird geschwächt.

Idealer Trafo:

Wird sekundär Strom entnommen, so fließt primär ein Strom, der den Gesamtfluss auf Null hält. Das ist das gleiche Prinzip, nur mit mehr Wicklungen.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

GvC, ich verstehe nicht, wo wir aneinander vorbei reden ...

Der Gesamtfluß durch die Schleife ist die Summe aus externem Fluß (vorhandenes Feld) und jenem Fluß, der sich aus dem Stromfluß in der Schleife ergibt. Dieser ist wiederum (was wir hier aber wegen R=0 - siehe unten - nicht benötigen)

Also gesamt

Nehmen wir gleich an, der Widerstand der Schleife ist R=0.

Dann muss gelten

Also hat dies automatisch zur Folge, dass

bzw.

In Worten: Der Gesamtfluß in der Schleife bleibt (zumindest kurzzeitig) konstant, auch wenn sich

zeitlich ändert.

Bei R>0 wir die Überlegung nur etwas allgemeiner, die Aufhebung der Flussänderung ist dann aber nur partiell und zeitabhängig, oder eben gar nicht, bei offener Schleife. Vorhanden ist der Effekt aber alle male ! Die Zeitkonstante, die für das Abklingen des Ausgleichstroms verantwortlich ist, beträgt

Wirklich große Werte im Sekundenbereich bekommt man wohl nur für supraleitende Schleifen oder bei Dimensionen im Meter-Bereich, ansonsten spielt sich der Vorgang eher im ms Bereich ab, weswegen die angesprochene Kompensation durch die Lentz'sche Regel auch nur sehr kurzzeitig auftritt.

Was den Trafo betrifft:

Schlampig formuliert: Ich meinte, dass der zur Aufrechterhaltung des Induktionsgesetzes erforderliche Magnetisierungs-Fluß in der Regel viel kleiner ist, als jener Fluß, der sich ergäbe, wenn man den Nenn-Primärstrom(Sekundärstrom) alleine durch die Primärwicklung(Sekundärwicklung) schickte. Da dieser aber durch den Sekundärstrom aufgehoben ("kompensiert wird" wenn man so will) wird, bleibt in allen Belastungsfällen der "kleine" Magnetisierungsfluß über. Dass dieser in der Praxis durchaus im Bereich von Tesla liegen wird, tut hier nichts zur Sache. Die Hauptinduktivität im technischen Ersatzschaltbild des Trafos kann ja nicht umsonst in vielen praktischen Fällen vernachlässigt werden. Wie auch immer: Ich wollte eher auf den "kompensatorischen" Effekt hinaus, der sich hier ähnlich darstellt.