Grundlagen der Induktion
Stell dir vor, du bewegst einen Draht durch ein Magnetfeld - plötzlich entsteht eine Spannung! Das passiert durch die Lorentzkraft, die auf bewegte Ladungsträger wirkt. Diese Kraft lenkt Elektronen ab und trennt positive und negative Ladungen voneinander.
Die induzierte Spannung berechnest du mit der Formel: U_ind = B × v × L. Dabei ist B die magnetische Flussdichte, v die Geschwindigkeit des Leiters und L seine Länge. Je schneller die Bewegung oder je stärker das Magnetfeld, desto höher die Spannung.
Induktion tritt in zwei wichtigen Fällen auf: Erstens, wenn sich die Fläche einer Spule im Magnetfeld ändert (z.B. durch Bewegung). Zweitens, wenn sich die Stärke des Magnetfeldes selbst verändert. Das allgemeine Induktionsgesetz fasst beide Fälle zusammen: U_ind = -N × ΔΦ/Δt.
Merktipp: Das Minuszeichen kommt vom Lenz'schen Gesetz - der Induktionsstrom wirkt immer seiner eigenen Entstehungsursache entgegen!
Der Thomsonsche Ringversuch zeigt das perfekt: Schaltest du das Magnetfeld ein, wird der Ring abgestoßen. Schaltest du es aus, wird er angezogen. Der Ring "kämpft" gegen jede Änderung an.