Induktionsgesetz und Lenz'sche Regel
Der magnetische Fluss Φ beschreibt, wie viel Magnetfeld durch eine Fläche dringt: Φ = A · B. Ändert sich dieser Fluss, entsteht eine Induktionsspannung gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz:
U_ind = n · (ΔΦ/Δt)
Bei Flächenänderung gilt: U_ind = n · B · (ΔA/Δt)
Bei Änderung der magnetischen Flussdichte: U_ind = n · A · (ΔB/Δt)
Die Lenz'sche Regel besagt, dass der durch Induktion entstehende Strom ein Magnetfeld erzeugt, das der Änderung des magnetischen Flusses entgegenwirkt. Dies kann am Thomson'schen Ringversuch beobachtet werden: Beim Einschalten eines Stromkreises bewegt sich ein freihängender Aluminiumring von der Feldspule weg; beim Ausschalten wird er hingezogen.
Beim Einschalten baut sich ein Magnetfeld auf, das im Ring einen Strom induziert. Das dadurch entstehende Magnetfeld ist entgegengesetzt ausgerichtet, was zur Abstoßung führt. Beim Ausschalten passiert das Gegenteil: Das abnehmende Magnetfeld induziert einen Strom, dessen Magnetfeld gleich ausgerichtet ist und daher zur Anziehung führt.
💡 Prüfungstipp: Das Induktionsgesetz einfach erklärt: Jede Änderung des magnetischen Flusses erzeugt eine Spannung, deren Wirkung der Ursache entgegenwirkt. Dies ist ein grundlegendes Prinzip sowohl beim Elektromotor als auch beim Generator.