Elektromagnetische Induktion - So entsteht Spannung aus Bewegung

Stell dir vor, du ziehst einen Draht durch ein Magnetfeld - genau dann passiert die elektromagnetische Induktion! Die Lorentzkraft schubst dabei die Elektronen im Draht zur Seite, wodurch sich die Ladungen trennen und elektrische Spannung entsteht.

Die Lenz'sche Regel ist dabei wie ein Naturgesetz des Widerstands: Der entstehende Strom kämpft immer gegen das an, was ihn verursacht hat. Das ist der Grund, warum Generatoren schwerer zu drehen werden, wenn mehr Strom fließt.

Bei der Induktion durch Lorentzkraft gilt die Formel: U_ind = B · l · v. Je stärker das Magnetfeld (B), je länger der Leiter $l$ und je schneller die Bewegung $v$, desto mehr Spannung bekommst du raus.

💡 Merktipp: Mehr Geschwindigkeit = mehr Spannung. Deshalb drehen sich Windräder so schnell!

Selbstinduktion passiert, wenn eine Spule ihren eigenen Strom ändert - sie erzeugt dann eine Spannung, die dieser Änderung entgegenwirkt. Bei Änderungen des Magnetfelds oder der Fläche nutzt du die Formel |U| = N · B · ΔA/Δt, wobei N die Windungszahl ist.

Der Transformator funktioniert mit zwei Spulen: Die Primärspule bekommt Wechselstrom rein, erzeugt ein wechselndes Magnetfeld, und die Sekundärspule wandelt das wieder in Strom um. Das Verhältnis der Windungen bestimmt, ob die Spannung hoch- oder runtertransformiert wird.