Richtung des Induktionsstromes?
Ich versuche momentan vergeblich in die Lenzsche Regel einen Sinn zu bringen. Dazu habe ich mir das folgende Video angesehen:
https://www.youtube.com/watch?v=aeGg4DUUZiA
("Physik LK 22 - Lenz'sche Regel / Thomson'scher Ringversuch" von Benno Köhler)
Bei Minute 4:02 zeichnet er den Induktionsstrom nach unten gerichtet ein. Je nach dem, welche Handregel ich verwende, stoße ich auf einen Widerspruch.
Wenn das Magnetfeld der Spule nach rechts gerichtet ist, so müsste bei Verwendung der ersten rechten Handregel die technische Stromrichtung nach unten gehen. Im Video ist es aber die tatsächliche Stromrichtung (Elektronenflussrichtung) die dies tut.
Anderer Ansatz: Laut Lenz'scher Regel muss das induzierte Magnetfeld dem Magnetfeld der Spule entgegenwirken. Jetzt nutze ich die erste linke Handregel um die Elektronenflussrichtung herauszubekommen, und nun stimmt die Richtung mit der des Videos überein.
Wieso entsteht da beim ersten Ansatz ein Widerspruch?
Danke für die Hilfe!
2 Antworten
Der Punkt ist, dass ein konstantes Magnetfeld keine Spannung induziert. Du kannst also erst mal die Richtung von B bestimmen... Das geht sowohl mit rechter-, als auch linker Handregeln, wenn man die "technische" Stromrichtung (Definition des Stromes von + nach -) oder die Bewegung der Elektronen berücksichtigt.
Für die Induktionsspannung gilt:
Also wenn der magnetische Fluss stärker wird (Einschaltvorgang), wird die Induktionsspannung negativ. Wenn der magnetische Fluss schwächer wird (Ausschaltvorgang) wird die Induktionsspannung positiv.
Mit der rechten Hand (Daumen: Magnetfeldrichtung, Zeigefinger: Induktionsspannung) kannst du die Richtung der positiven Induktionsspannung (also wie wenn das Minus nicht da wäre) bestimmen... Du musst aber das Minus noch mit berücksichtigen... daher dreht sich die Richtung um.
Ah! Vielen Dank. Am Minus lag es also. Danke für die Antwort.
Das Magnetfeld des Spulenstroms zeigt nach rechts, das Feld des induzierten Ringstroms nach links.
Was hier als Strom bezeichnet wird, ist aber die Driftrichtung der Elektronen; wenn man I und Iind anders rum einzeichnet, stimmt alles. Ich sehe dein Problem nicht.
Die "tatsächliche" Stromrichtung geht übrigens von Plus nach minus und entspricht der technischen Stromrichtung. Es ist überflüssig, zwei Stromrichtungen einzuführen. Ich glaube, dass du deswegen auch durcheinander kommst.
https://getwww.uni-paderborn.de/wiki/geta/Rechte-Hand-Regel
was funktioniert da bei dir nicht? Ist ziemlich eindeutig.
Ja, ich weiß, dass die Magnetfelder in die entsprechenden Richtungen zeigen. Meine Frage ist: Wie ermittelt man die Stromflussrichtung (zur Erklärung hatte ich technische und "tatsächliche" definiert) ? Um meinen Gedankengang zur Lösung dieser Frage aufzuzeigen hatte ich dann die beiden Ansätze beschrieben, wobei einer nicht funktioniert. Das ist meine zweite Frage: Wieso?
Danke.