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Induktion durch Änderung der Winkelweite
In einer Induktionsanordnung gelten folgende Bedingungen:
- die magnetische Flussdichte \(B\) des homogenen magnetischen Feldes ist konstant
- der Flächeninhalt \(A\) der (Teil-)Fläche der Leiterschleife oder Spule mit der Windungszahl \(N\), die sich im magnetischen Feld befindet, ist konstant
Wenn sich die Richtung oder die Orientierung des Feldvektors \(\vec B\) oder des Flächenvektors \(\vec A\) und damit die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem Feldvektor \(\vec B\) und dem Flächenvektor \(\vec A\) mit der Änderungsrate \(\frac{d \varphi}{dt}\) ändert, dann berechnet sich die Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch \(U_{\rm{i}} = N \cdot B \cdot A \cdot \frac{d \varphi}{dt} \cdot \sin\left(\varphi\right)\).
In einer Induktionsanordnung gelten folgende Bedingungen:
- die magnetische Flussdichte \(B\) des homogenen magnetischen Feldes ist konstant
- der Flächeninhalt \(A\) der (Teil-)Fläche der Leiterschleife oder Spule mit der Windungszahl \(N\), die sich im magnetischen Feld befindet, ist konstant
Wenn sich die Richtung oder die Orientierung des Feldvektors \(\vec B\) oder des Flächenvektors \(\vec A\) und damit die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem Feldvektor \(\vec B\) und dem Flächenvektor \(\vec A\) mit der Änderungsrate \(\frac{d \varphi}{dt}\) ändert, dann berechnet sich die Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch \(U_{\rm{i}} = N \cdot B \cdot A \cdot \frac{d \varphi}{dt} \cdot \sin\left(\varphi\right)\).
Induktionserscheinungen
Induktionsspannungen \(U_{\rm{i}}\) kann man beobachten, wenn sich in einer Induktionsanordnung (ein magnetisches Feld und eine Leiterschleife mit angeschlossenem Spannungsmesser) eine der folgenden Größe ändert:
- die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes
- der Inhalt \(A\) der Fläche der Leiterschleife, die vom magnetischen Feld durchsetzt wird
- die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem magnetischem Feld und der Leiterschleife
Induktionsspannungen \(U_{\rm{i}}\) kann man beobachten, wenn sich in einer Induktionsanordnung (ein magnetisches Feld und eine Leiterschleife mit angeschlossenem Spannungsmesser) eine der folgenden Größe ändert:
- die magnetische Flussdichte \(B\) des magnetischen Feldes
- der Inhalt \(A\) der Fläche der Leiterschleife, die vom magnetischen Feld durchsetzt wird
- die Weite \(\varphi\) des Winkels zwischen dem magnetischem Feld und der Leiterschleife
Größen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Magnetisches Feld (Simulation)
Die Animation zeigt verschiedene Darstellungsmöglichkeiten eines homogenen magnetischen Feldes.
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Zum DownloadGrößen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Flächenvektor (Simulation)
Die Animation zeigt die Definition und die Eigenschaften des Flächenvektors am Beispiel einer Quadratfläche.
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Zum DownloadGrößen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Winkelweite (Simulation)
Die Animation zeigt die Definition des Winkels zwischen Feldvektor \(\vec B\) und Flächenvektor \(\vec A\).
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der Winkelweite - Sonderfall - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Drehen einer Leiterschleife mit…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte (Sonderfall) - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall der Änderung der…
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Zum DownloadGrößen zur Beschreibung von Induktionsvorgängen - Flächenvektor im Feld (Simulation)
Die Animation zeigt die Darstellung der (Teil-)Fläche einer Leiterschleife, die sich in einem magnetischen Feld befindet.
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der Winkelweite - Grundwissen (Simulation)
Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung des Flächeninhalts - Grundwissen (Simulation)
Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\) durch…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung des Flächeninhalts - Sonderfall (Animation)
Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\), wenn…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Sonderfall (Animation)
Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\), wenn…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der Winkelweite - Sonderfall (Animation)
Die Animation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\), wenn…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung der magnetischen Flussdichte - Grundwissen (Simulation)
Die Simulation veranschaulicht die Veränderung des magnetischen Flusses \(\Phi\) und damit die Entstehung einer Induktionsspannung \(U_{\rm{i}}\)…
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Zum DownloadInduktion durch Änderung des Flächeninhalts (Sonderfall) - Formelumstellung (Animation)
Die Animation zeigt das schrittweise Auflösen der Formel zur Berechnung der Amplitude der Induktionsspannung beim Sonderfall bei der Induktion durch…
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Zum DownloadAdditive Farbmischung - Farbpunkte (Simulation)
Die Simulation zeigt die Erzeugung von verschiedenen Farbeindrücken durch die räumliche Nähe von Licht der Spektralfarben "Rot", "Grün" und "Blau".
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Zum DownloadAdditive Farbmischung - blinkender Punkt (Simulation)
Die Simulation zeigt die Erzeugung von verschiedenen Farbeindrücken durch die zeitliche Nähe von Licht der Spektralfarben "Rot", "Grün" und "Blau".
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Zum DownloadLicht und Farben
- Licht hat keine Farbe.
- Wenn Licht aber auf die Netzhaut im Auge trifft, senden die verschiedenen lichtempfindlichen Zapfen elektrische Impulse an das Gehirn. Dort werden diese Impulse verarbeitet und im Gehirn wird ein Farbeindruck erzeugt.
- Licht aus verschiedenen Bereichen des Lichtbündels, das nach der Zerlegung von Sonnenlicht entsteht, erzeugt jeweils einen anderen Farbeindruck. Wir unterscheiden das Licht deshalb nach diesem Farbeindruck und bezeichnen z.B. Licht aus dem linken Bereich des Lichtbündels als "Licht der Spektralfarbe Rot" oder kurz als "rotes Licht".
- Ist Licht verschiedener Spektralfarben gemischt, dann kann dieses Licht Farbeindrücke erzeugen, die mit Licht einer einzelnen Spektralfarbe nicht erzeugt werden können.
- Licht hat keine Farbe.
- Wenn Licht aber auf die Netzhaut im Auge trifft, senden die verschiedenen lichtempfindlichen Zapfen elektrische Impulse an das Gehirn. Dort werden diese Impulse verarbeitet und im Gehirn wird ein Farbeindruck erzeugt.
- Licht aus verschiedenen Bereichen des Lichtbündels, das nach der Zerlegung von Sonnenlicht entsteht, erzeugt jeweils einen anderen Farbeindruck. Wir unterscheiden das Licht deshalb nach diesem Farbeindruck und bezeichnen z.B. Licht aus dem linken Bereich des Lichtbündels als "Licht der Spektralfarbe Rot" oder kurz als "rotes Licht".
- Ist Licht verschiedener Spektralfarben gemischt, dann kann dieses Licht Farbeindrücke erzeugen, die mit Licht einer einzelnen Spektralfarbe nicht erzeugt werden können.
Licht und Farben - Farbeindruck (Simulation)
Die Animation zeigt die Entstehung des Farbeindrucks durch die Anregung verschiedener lichtempfindlicher Zapfenarten durch Licht einer Spektralfarbe.
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Zum DownloadLicht und Farben - Spektralzerlegung (Simulation)
Die Simulation zeigt die typische Darstellung der Zerlegung von Sonnenlicht.
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Zum DownloadLicht und Farben - Farbmischung (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung des Farbeindrucks durch die Anregung verschiedener lichtempfindlicher Zapfenarten durch Licht zweier…
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Zum DownloadLicht und Farben - Zapfenempfindlichkeit (Animation)
Die Animation zeigt die normierte Empfindlichkeit der R-, G- und B-Zapfen für Licht der unterschiedlichen Spektralfarben.
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Zum DownloadSubtraktive Farbmischung - Farbeindruck (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung unterschiedlicher Farbeindrücke beim Herausfiltern von Licht verschiedener Spektralbereiche aus Sonnenlicht.
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Zum DownloadDas menschliche Auge - Akkommodation und Sehfehler
- Als Akkommodation bezeichnet man die Änderung der Brennkraft des Auges, um Objekte in unterschiedlichen Entfernungen scharf sehen zu können.
- Bei Kurzsichtigkeit ist die Augenlinse zu stark gekrümmt, entfernte Gegenstände werden kurz vor der Netzhaut scharf abgebildet.
- Bei Weitsichtigkeit ist die Augenlinse nicht stark genug gekrümmt, nahe Gegenstände werden kurz hinter der Netzhaut scharf abgebildet.
- Als Akkommodation bezeichnet man die Änderung der Brennkraft des Auges, um Objekte in unterschiedlichen Entfernungen scharf sehen zu können.
- Bei Kurzsichtigkeit ist die Augenlinse zu stark gekrümmt, entfernte Gegenstände werden kurz vor der Netzhaut scharf abgebildet.
- Bei Weitsichtigkeit ist die Augenlinse nicht stark genug gekrümmt, nahe Gegenstände werden kurz hinter der Netzhaut scharf abgebildet.
Licht und Farben - Farbeindruck weiss 1 (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung des Farbeindrucks "weiß" durch die Mischung des Lichts aller Spektralfarben.
Zum DownloadDie Simulation zeigt die Entstehung des Farbeindrucks "weiß" durch die Mischung des Lichts aller Spektralfarben.
Zum DownloadLicht und Farben - Farbeindruck weiss 2 (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung des Farbeindrucks "weiß" durch die Mischung des Lichts von drei Spektralfarben.
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Zum DownloadAdditive Farbmischung - Farbeindruck (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung unterschiedlicher Farbeindrücke bei der Mischung von Licht der drei Spektralfarben "rot", "grün" und "blau".
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Zum DownloadElektromagnetischer Schwingkreis ungedämpft - Graphen (Animation)
Die Animation zeigt die Graphen von Ladung auf der "oberen" Kondensatorplatte, Stromstärke, Spannung über dem Kondensator, Spannung über der Spule,…
Zum DownloadDie Animation zeigt die Graphen von Ladung auf der "oberen" Kondensatorplatte, Stromstärke, Spannung über dem Kondensator, Spannung über der Spule,…
Zum DownloadGrößen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle (Simulation)
Die Simulation veranschaulicht die Größen zur Beschreibung einer elektromagnetischen Welle: Amplitude, Frequenz, Ausbreitungsgeschwindigkeit und…
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