Induktionsspannung Metallstab Schiene

Xeal · Anmeldungsdatum: 29.05.2007 Beiträge: 243

Hallo!
Ich möchte das Faradaysche Induktionsgesetz auf folgende Situation anwenden:

Ein Metallstab bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit v in x Richtung auf einer U-förmigen Schiene. Innerhalb der Schiene herrsche ein homogenes Magnetfeld in -z Richtung:

.

Das Induktionsgesetz lautet ja bekanntlich (c=1):

Da ich mich für die Spannung zwischen den Punkten A und D interessiere, habe ich als Integrationsweg ein Rechteck entlang der Leitungen zwischen den Punkten A,B,C,D gewählt.

Mit der so aufgespannten Fläche konnte ich die rechte Seite des Induktionsgesetzes berechnen:

.

Die Auswertung der linken Seite bereitet mir allerdings Probleme.
Gehe ich recht in der Annahme, dass ich das elektrische Feld IN den Leitungen benötige ?
Mir ist klar, dass im beweglichen Metallstab ein elektrisches Feld induziert wird (da auf die Ladungsträger die Lorentz Kraft wirkt). Dieses ist gerade (Kräftegleichgewicht)

Aber wie sieht es mit den Feldstärken in den anderen Leitungsstücken aus ?
sind diese Feldfrei und tragen daher nicht zum Wegintegral bei ?

Grüße

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht kann man so interpretieren, daß die [korrigiert:] Schiene nur einen relativ geringen Widerstand hat und die Spannung zwischen A und D mit Voltmeter dazwischen gemessen wird.

Xeal · Anmeldungsdatum: 29.05.2007 Beiträge: 243

Wenn du mit "Brücke" die U-förmige Schiene meinst: ja.
Man soll annehmen, dass der Widerstand des Stromkreises vollständig durch den Widerstand des beweglichen Stabes gegeben ist und das die Induktionsspannung zwischen A und D gemessen wird.

Ist das gleichbedeutend mit der Aussage, dass die U-förmige Schiene Feldfrei ist ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Der fließende Strom ist ja konstant und innerhalb der Schiene kann man ihn als

aufschreiben: Hohe Leitfähigkeit, geringe Feldstärke.