Elektromagnetische Induktion

Elektrizitätslehre

Elektromagnetische Induktion

  • Wie funktioniert ein Elektromotor?
  • Wie erzeugt ein Dynamo elektrischen Strom?
  • Was bewirkt eine Spule?
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Die Animation zeigt den Aufbau und die Durchführung des Versuchs zur quantitativen Untersuchung der Induktionsspannung.

R
L
|U0|
HTML5-Canvas nicht unterstützt!

Die Simulation zeigt den zeitlichen Verlauf von Stromstärke \(I(t)\), Spannung \({U_R}(t)\) über dem Widerstand, Spannung \({U_L}(t)\) über der Spule, Leistung \({P_R}(t)\) am Widerstand und Leistung \({P_L}(t)\) an der Spule sowohl beim Ein- als auch beim Ausschalten. Dabei können der Betrag \({\left| {{U_0}} \right|}\) der Nennspannung der Quelle, die Größe \(R\) des Widerstands sowie die Induktivität \(L\) der Spule in gewissen Grenzen verändert werden.

Die Simulation wird zur Verfügung gestellt von:

PhET Interactive Simulations
University of Colorado Boulder
https://phet.colorado.edu

Informationen zur Verwendungsmöglichkeiten der Simulationen findest du unter:

https://phet.colorado.edu/de/licensing

Didaktische Hinweise
Erkläre, was passiert, wenn sich der Magnet durch die Spule mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt und welche Auswirkungen dies auf die Helligkeit der Lampe und Größe und Vorzeichen der Spannung hat. Erläutere den Unterschied für die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen des Magneten in der Spule (von rechts nach links oder von links nach rechts). Erkläre den Unterschied zwischen Magnetbewegungen in der große Spule gegenüber der kleineren Spule.

Die Animation zeigt die Rückgewinnung der Bewegungsenergie eines laufenden Elektromotors in elektrische Energie mit Hilfe des Generatorprinzips (Rekuperation).

Die Animation zeigt den Anstieg der Stromstärke beim Betrieb eines Elektromotors bei Belastung.

Die Animation zeigt die Selbstinduktionswirkung einer Spule am Beispiel einer Parallelschaltung von Glühlampe und Spule.

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Die Animation zeigt die Wirbelströme und die dadurch verursachten Magnetfelder beim Fall eines Magneten durch ein Rohr aus Metall.

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Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des ersten gelungenen Versuchs von FARADAY zur Induktion.

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Die Animation zeigt einen Stromkreis, bei dem über dem Außen- und dem Neutralleiter ein Kompass liegt.

Die Animation zeigt einen Stromkreis, bei über dem Außen- und dem Neutralleiter ein Kompass liegt und in dem ein Fehlerstrom fließt.

Die Animation zeigt einen Stromkreis, bei dem über dem Außenleiter ein Kompass liegt.

Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Fehlerstrom-Schutzschalters in der Praxis.

Die Animation zeigt den Vorgang beim Lesen einer Computerfestplatte.

Die Animation zeigt den Vorgang beim Beschreiben einer Computerfestplatte.

HTML5-Canvas nicht unterstützt!
Kreisradius r
Quadratseitenlänge a
Rechtecksbreite b
 

Die Animation zeigt die Definition und die Eigenschaften des Flächenvektors an den Beispielen einer Kreisfläche, einer Quadratfläche und einer Rechtecksfläche.

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©  W. Fendt 1998
HTML5-Canvas nicht unterstützt!

Diese Simulation zeigt einen Generator, der aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die wesentlichsten Teile reduziert ist. Anstelle eines Ankers mit vielen Windungen und Eisenkern dreht sich hier nur eine einzige rechtwinklige Leiterschleife, und die Achse wurde weggelassen.

Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Simulation auf LEIFIphysik zu nutzen.

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Generators; der Abgriff der Spannung erfolgt mit Kommutator.

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Die Animation zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Generators; der Abgriff der Spannung erfolgt ohne Kommutator.

Die Animation zeigt die Entstehung einer Induktionsspannung bei der Bewegung einer Leiterschleife in einem homogenen Magnetfeld (Erklärung durch LORENTZ-Kraft).

Die Animation zeigt den Flächenvektor bei der Bewegung einer Leiterschleife in einem homogenen Magnetfeld.

Die Animation zeigt die Entstehung eines elektrischen Feldes bei der Bewegung eines Stabs in einem homogenen Magnetfeld (Erklärung durch LORENTZ-Kraft).

Die Animation zeigt die Entstehung einer Induktionsspannung bei der Drehung einer Leiterschleife in einem homogenen Magnetfeld.