Diskussion:Elektromagnetische Induktion

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Dieser Artikel wurde ab Mai 2018 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Elektromagnetische Induktion“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Faradayscheibe:

Ich verstehe nicht warum nur drehen des Magnets keine Spannumg erregt. Die Elektronen im Scheibe können so zu sagen nicht festsfellen ob sie oder das Magnetfeld bewegt. Es wird also in der Scheibe eine Spannung erregt, aber zugleich im Kreis der Schleiffkontakt eine Gegenspannung. Die Situation ist gleichwertig mit das Drehen der Scheibe, zusammen mit dem Schleiffkontakt.Madyno (Diskussion) 13:18, 11. Jul. 2022 (CEST)

Stromtreibend ist entweder die Lorentzkraft (bei Bewegung einer Ladung im magn. Feld) oder die elektrische Feldstärke E (falls B sich zeitlich ändert).

Bei einer reinen Drehung des Magneten herrscht weder eine Lorentzkraft (da sich keine Ladungen bewegen) noch ein elektrische Feldstärke (da B zeitlich konstant bleibt). Die Anschauung mit der "Relativbewegung", die Du im Kopf hast, ist irreführend. Daher habe ich das Beispiel ausdrücklich erwähnt.

--Michael Lenz (Diskussion) 23:19, 28. Apr. 2024 (CEST)

Magnetismus ist letzten Endes ein Phänomen der Relativitätstheorie. So wie sich Längen und die Zeit beim Übergang in ein bewegtes Bezugssystem ändern, so ändern sich auch magnetische Felder. Man kann eben nicht so einfach sagen: mechanisch ist es äquivalent, welcher Teil des Versuchs sich bewegt, dann muss es auch elektromagnetisch so sein. --Alturand…D 11:10, 29. Apr. 2024 (CEST)

Induktion bei Flussdichteänderung oder bei Flussänderung

Lieber unbekannter Benutzer 88.152.74.116. Ich habe Deine Formulierung

Induktion ist das Entstehen eines elektrischen Feldes bei einer Änderung des magnetischen Flusses.

wieder zurückgesetzt zu

Induktion ist das Entstehen eines elektrischen Feldes bei einer Änderung der magnetischen Flussdichte.

Vielleicht wäre es sogar besser, statt "eines elektrischen Feldes" zu schreiben "eines Wirbelanteils der elektrischen Feldstärke"; das würde aber sicher etliche Leser sofort verschrecken.

Weshalb wird der Artikel durch Deine Änderung nicht besser?

• Das Problem ist, dass Du angibst, die Felder entstünden durch Änderung des magnetischen Flusses. Der magnetische Fluss ist das Integral der magnetischen Flussdichte ${\vec {B}}$ über eine orientierte Fläche $A$: $\Phi =\int \limits _{A}{\vec {B}}\cdot \mathrm {d} {\vec {A}}$. Flächen sind Punktmengen im Raum und damit Objekte unserer Gedankenwelt. Die dort notierten Flächen sind nichts Echtes -- wir stellen sie uns nur vor. Änderungen unserer (im Kopf vorgestellten) Flächen haben jedoch keine physikalische Auswirkungen auf elektrische oder magnetische Felder. (Ok, die Hirnströme gehen mit Feldern einher, aber darum geht es ja nicht.) Wenn Du nun schreibst, dass elektrische Felder auf Änderungen des magnetischen Flusses beruhten, sagst Du implizit aus, dass elektrische Felder dadurch entstehen, dass Du Dir in einem Magnetfeld irgendwelche zeitlichen Änderungen von Punkten im Raum vorstellst. Das entspricht aber nicht den Tatsachen.
• Dass es nicht um Flächen und ihre Änderungen geht, siehst Du am leichtesten an der differentiellen Form des Induktionsgesetzes: $\mathrm {rot} E=-{\dot {\vec {B}}}$. Dort steht weder eine Fläche drin, noch ihre Randlinie, noch irgendeine Änderung dieser Größen. Die differentielle Version des Induktionsgesetzes zeigt ganz klar, dass es nur um die Felder geht.

Deine Formulierung geht auf eine inkorrekte Formel für das Induktionsgesetz zurück, die sich leider sehr beharrlich in der Literatur hält:

$\oint \limits _{\partial A}{\vec {E}}\cdot \mathrm {d} {\vec {s}}=-{\frac {\mathrm {d} }{\mathrm {d} t}}\int \limits _{A}{\vec {B}}\cdot \mathrm {d} {\vec {A}}$

Demnach würde ein elektrisches Wirbelfeld durch die Änderung des magnetischen Flusses entstehen. Die korrekte Formulierung des Induktionsgesetzes ist aber

$\oint \limits _{\partial A}{\vec {E}}\cdot \mathrm {d} {\vec {s}}=-\int \limits _{A}{\frac {\partial {\vec {B}}}{\partial t}}\cdot \mathrm {d} {\vec {A}}$

Ein kleiner, aber entscheidender Unterschied.

Möglicherweise meinst Du mit einer speziellen Art der Flächenänderung die Bewegung eines Leiters im Magnetfeld. Dadurch lassen sich elektrische Spannungen erzeugen. Beim Vorgang spricht man von Bewegungsinduktion. Beachte, dass die Bewegung eines Metalldrahtes etwas Echtes ist, während die Bewegung einer gedachten Linie nichts Echtes ist. Dass die Bewegung eines Metalldrahtes an den Feldern etwas verändern kann, ist klar. Schon allein die Ab- oder Anwesenheit von Metall beeinflusst elektrische Felder. Man würde die in diesem Artikel schwerpunktmäßig behandelte Induktion zur Abgrenzung "Ruheinduktion" nennen. Bei der Bewegungsinduktion entstehen primär elektrische Potentialfelder mit $\oint {\vec {E}}\cdot \mathrm {d} {\vec {s}}=0$ für beliebige geschlossene Integrationskurven. Nur, wenn zusätzlich Ströme fließen, kommt es regelmäßig zu einer Mischsituation aus Ruhe- und Bewegungsinduktion. Genaueres [hier] und [hier] und [hier] --Michael Lenz (Diskussion) 12:55, 12. Jul. 2024 (CEST)

mm/sek

"schon bei Geschwindigkeiten weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit (beispielsweise einige mm/s) erforderlich" dafür bitte mal eine quantitative Berechnung als Referenz angeben. Es war bloße ad hoc Hypothese, unbewiesen. nie quantitativ hergeleitet. --79.202.40.240 19:13, 2. Feb. 2023 (CET)

Wir betrachten den bewegten Leiterstab im konstanten B-Feld (Unipolarmotor). Im Laborsystem misst man E=-vxB, wohingegen man im mitbewegten System E'=0 misst. Da E=-vxB die gesamte messbare Spannung verursacht, ist der Unterschied relevant.

--Michael Lenz (Diskussion) 23:40, 20. Okt. 2023 (CEST)