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Formel Induktionsspannung durch Flächenänderung

Formel
Formel: Induktionsspannung durch Flächenänderung
Metallring pendelt im Magnetfeld
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Induktionsspannung

Einheit
Diese elektrische Spannung bildet sich z.B. zwischen den Endpunkten einer Leiterschleife aus, wenn die von der Leiterschleife eingeschlossene Fläche \( A \) verändert wird. Beachte: Nur solange die zeitliche Änderung dieser Fläche passiert, ist die Induktionsspannung messbar. Sobald die Fläche nicht geändert wird, verschwindet die Spannung an den Endpunkten der Leiterschleife; natürlich nur unter der Voraussetzung, dass das Magnetfeld \( \class{violet}{B} \) konstant ist.

Ist die Leiterschleife kurzgeschlossen, d.h. die beiden Kontakte miteinander verbunden, dann entsteht ein Induktionsstrom \( I_{\text{ind}} \) in der Leiterschleife.

Flächenänderung

Einheit
Von der Leiterschleife umschlossene Fläche \( A \), die um den Wert \( \Delta A \) geändert wurde. Wenn diese Fläche \( A \) sich zeitlich ändert, also \( \Delta A \neq 0 \), dann entsteht eine Induktionsspannung bzw. Induktionsstrom in der Leiterschleife.

Das Minuszeichen im Induktionsgesetz wird durch die Lenz-Regel begründet, und muss dahin, um die Energieerhaltung nicht zu verletzen.

Magnetische Flussdichte

Einheit
Damit ist das Magnetfeld gemeint, welches durch die eingeschlossene Fläche der Leiterschleife geht. Nach dieser Formel wird \( \class{violet}{B} \) NICHT geändert, d.h. das (konstante) externe Magnetfeld darf nicht erhöht bzw. verringert werden.

Zeitspanne

Einheit
Das ist eine Zeitspanne, innerhalb der, sich der eingeschlossene Flächeninhalt um den Wert \( \Delta A \) geändert hat.