Protokoll: Lenzsche Regel

Fragestellung

Versuch 1) Beschleunigung eines Rings Aufbau: Starkstromquelle Spule Langer Eisenkern, z.B. Eisenstange Aluminiumring Kabel

Durchführung:
Der Strom wird ein- und ausgeschaltet.

Beobachtung:
Beim Einschalten springt der Ring nach oben und fällt dann wieder zurück.
Ist der Versuch horizontal aufgebaut, so kann man beobachten, dass beim Einschalten der Ring von der Spule abgestoßen wird, beim Ausschalten wird er dagegen angezogen.

Erklärung:
Durch die Änderung des Magnetfeldes während des Ein- und Ausschaltvorganges wird im Aluminiumrin, der selber eine Spule mit einer Windung darstellt, eine Spannung und damit auch ein Strom induziert. Dieser induzierte Strom erzeugt seinerseits ein Magnetfeld.
Während des Einschaltvorgenges ist dieses zusätzliche Magnetfeld dem Spulenfeld entgegengerichtet, während des Ausschaltvorgenges ist es gleichgerichtet.

Lenz'sche Regel: Die induzierte Spannung ist stets so gerichtet, dass sie der Induktionsursache (hier die Änderung des Spulenfeldes) entgegengerichtet ist.

Versuch 2) Wirbelstrombremse Aufbau: Starkstromquelle Spule mit Joch schwenkbare Aluminiumplatte

Durchführung:
Die Aluminiumplatte wird durch einen Spalt im Joch geschwenkt. Dies geschieht bei ein- und bei ausgeschaltetem Strom.

Beobachtung:
Bei eingeschaltetem Strom bremst die Aluminiumplatte deutlich ab.

Erklärung:
Durch die Änderung der vom Magnetfeld durchdrungenen Fläche der Aluminiumplatte wird in der Platte eine ringförmige Spannung und dadurch auch ein Wirbelstrom erzeugt. Dieser Wirbelstrom erzeugt wiederum ein Magnetfeld, das bei Eintauchen dem äußeren Feld entgegengerichtet ist. Beim Austreten ist es dagegen mit dem äußeren Feld gerichtet.

Lenz'sche Regel: Die induzierte Spannung ist stets so gerichtet, dass sie der Induktionsursache (hier die Änderung der durchdrungenen Fläche) entgegengerichtet ist.

zurück home inhalt