Induktionsstrom (Abitur BY 2002 GK A1-2)

Eine kleine Spule mit quadratischem Querschnitt, \(20\) Windungen und kurzgeschlossenen Spulenenden besitzt den ohmschen Widerstand \(0,50\Omega \). Sie bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit \(v = 2,5\frac{{{\rm{cm}}}}{{\rm{s}}}\) in \(x\)-Richtung auf ein homogenes, scharf begrenztes Magnetfeld der Flussdichte \(1,2\rm{T}\) zu.

a)

Erklären Sie, weshalb ein Induktionsstrom in der Spule nur fließt, während diese in den vom Magnetfeld erfüllten Raum ein- bzw. austritt. (6 BE)

b)

Berechnen Sie die Stärke \(I\) des Induktionsstroms. [zur Kontrolle:\(I = 60{\rm{mA}}\)] (5 BE)

c)

Begründen Sie, weshalb während des Ein- bzw. Austritts eine Kraft auf die Spule wirkt, und geben Sie deren Richtung und Betrag an. (6 BE)

zur Lösung