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Versuche

Von der Induktion zum Transformator

Ziel des Versuchs

  • Übergang vom Phänomen der Induktion zur  technischen Nutzung beim Transformator motivieren.

1. Induktion durch einen Permanentmagneten

Bewegst du einen Stabmagnet auf eine Spule zu bzw. in diese hinein, so wird in diese Spule eine Spannung induziert. Beim Herausziehen wird ebenfalls eine Spannung induziert, jedoch entgegengesetzt gerichtet.
Ebenso induzierst du eine Spannung, wenn du den Magneten in Ruhe lässt und die Spule darauf schiebst.
Wenn Spule und Magnet ruhen, wird keine Spannung induziert.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Induktion an einer Spule durch Bewegung

2. Induktion durch einen Elektromagneten

Ersetzt du den Stabmagneten durch ein Spule, an die du eine Spannung anlegst (also einen Elektromagneten), erhälst du das gleiche Ergebnis. Wenn du eine der Spulen bewegst führt dies zu einem Ausschlag am Spannungsmesser.

Lässt du den Elektromagnet und die Induktionsspule beide in Ruhe und veränderst mittels des Netzgerätes den Strom durch den Elektromagneten und dadurch das Magnetfeld, so erhälst du ebenso eine Induktionsspannung. Dies ist das Grundprinzip eines Transformators.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 2 Induktion an einer Spule durch einen Elektromagneten

3. Eisenkern in beiden Spulen

Verschiebst du nun den Eisenkern so, dass er beide Spulen durchsetzt, so verstärkt sich die induzierte Spannung.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 3 Induktion bei Eisenkern in beiden Spulen

4. Grundform des Transformators

Du kannst du induzierte Spannung noch weiter steigern, wenn du nun den gemeinsamen stabförmigen Eisenkern durch einen O-förmig geschlossenen, gemeinsamen Kern ersetzt.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 4 Grundaufbau eines Transformators

Weitere Versuchsvariationen

Folgendes kannst du mit dem Versuch noch herausfinden:

  • Je höher die Windungszahl der Induktionsspule ist, um so höher fällt die Induktionsspannung aus.
  • Je höher die Änderung (nicht der Absolutwert!) des magnetischen Feldes durch die Induktionsspule ist, um so höher ist die Induktionsspannung.