Benutzer Diskussion:Michael Lenz/Archiv/2011/1
Hallo Michael
das was du bei Induktion unter 3.1.2 geschrieben hast, gefällt mir sehr gut: 3.1.2 Geschlossene ideal-leitende Leiterschleife [Bearbeiten] KurzschlussschleifeEine geschlossene Leiterschleife mit idealer Leitfähigkeit verhindert, dass sich der magnetische Fluss durch die Leiterschleife ändert, denn wegen der idealen Leitfähigkeit des Metalls ist das Umlaufintegral der Spannungen gleich null, und es gilt:
Das Entstehen der Flussänderung wird durch die in der Leiterschleife induzierten Ströme verhindert, was lokale Änderung der Flussdichte nicht ausschließt, da das magnetische Feld der induzierten Ströme in Leiternähe am größten ist und somit in der Nähe der Leiter die größte Kompensationswirkung stattfindet. Der Gesamtfluss, d. h. die über die ges. Schleifenfläche integrierte Flussdichte ändert sich dabei jedoch nicht.
In der Praxis ist der elektrische Widerstand der Kurzschlussschleife geringfügig größer als null. Beträgt der elektrische Widerstand des Leiters R, so gilt:
Wegen des geringen Widerstands des elektrischen Leiters fließen hohe elektrische Ströme, die dem magnetischen Feld die Momentanleistung entziehen und die Leiterschleife erhitzen. Nach diesem Prinzip arbeiten u. a. Induktionsbremsen und Induktionsherde. Bei Induktionsbremsen stammt die Energie, die für die Aufrechterhaltung des B-Feldes kommt, aus der Bewegung des zugehörigen Fahrzeugs. Diese nimmt stetig ab, bis das Fahrzeug sich verlangsamt hat. Bei Induktionsherden stammt die Energie zur Aufrechterhaltung des Magnetfeldes aus dem Haushaltsnetz.
Die Aussage, dass der Strom i(t) seiner Ursache entgegenwirkt, ist im Sinne des gewählten Beschreibungsmodells problematisch. Tatsächlich fließt bei steigendem magnetischen Fluss wegen des Minuszeichens im Induktionsgesetz ein Strom entgegen der eingezeichneten positiven Stromrichtung. Dieser Strom erzeugt gemäß dem Durchflutungssatz eine magnetische Feldstärke H, die andersherum zeigt als das B-Feld. Es ist jedoch zu beachten, dass das Induktionsgesetz nicht zwischen Selbsterregung und Fremderregung unterscheidet. Insofern ist die Kompensationswirkung des induzierten Stromes schon im magnetischen Fluss , der in das Induktionsgesetz eingeht, enthalten.
Ist das B-Feld von außen aufgeprägt (d. h. lastunabhängig), so ändert sich der Fluss durch den entstehenden induzierten Strom nicht. Vielmehr kompensiert die Quelle, die das Magnetfeld erzeugt, die durch den induzierten Strom erzeugte Flussänderung, indem sie zusätzliche Energie zur Aufrechterhaltung des B-Feldes bereitstellt.
Diese Situation liegt in sehr guter Näherung beispielsweise beim Transformator mit eingeprägter Primärspannung vor. Sobald im Sekundärkreis ein Strom fließt, erhöht sich in der primärseitigen Spannungsquelle der Quellenstrom, so dass der magnetische Fluss im gemeinsamen Kern konstant bleibt. Grüße --Emeko 19:38, 15. Mai 2011 (CEST)