Physik · Elektrodynamik

Faradayssches Induktionsgesetz

Das Faradaysche Induktionsgesetz beschreibt die Entstehung einer Spannung durch Änderung des magnetischen Flusses.

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Formel

U = −N·dΦ/dt
LaTeX: U_{ind} = -N \cdot \frac{d\Phi}{dt}
U in V (Volt) · N dimensionslos · Φ in Wb (Weber = V·s)

Variablen & Einheiten

SymbolBedeutungEinheit
U_indInduzierte SpannungV
NWindungszahl der Spuledimensionslos
ΦMagnetischer Fluss (= B·A·cos θ)Wb = V·s

Herleitung & Hintergrund

Michael Faraday entdeckte 1831 experimentell die elektromagnetische Induktion. Das Minuszeichen (Lenzsche Regel) besagt: Die induzierte Spannung wirkt ihrer Ursache entgegen — Energieerhaltung.

Rechenbeispiel

Spule mit N = 200 Windungen. Magnetfluss ändert sich von 0 auf 50 mWb in 0,1 s: U = −200 × (0,05/0,1) = −100 V.

Anwendungsgebiete

Elektromotoren, Generatoren, Transformatoren, Induktionskochfeld

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Frage (Vorderseite)

Was beschreibt die Formel U = −N·dΦ/dt? Nenne alle Variablen und Einheiten.

Antwort (Rückseite)

Das Faradaysche Induktionsgesetz beschreibt die Entstehung einer Spannung durch Änderung des magnetischen Flusses.. U_ind: Induzierte Spannung (V); N: Windungszahl der Spule (dimensionslos); Φ: Magnetischer Fluss (= B·A·cos θ) (Wb = V·s).

Wissenschaftliche Quellen

  • [1]Faraday, M. (1831). Experimental Researches in Electricity. Philosophical Transactions of the Royal Society.

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