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Richtung der Ladung bei Induktion
 
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Whae



Anmeldungsdatum: 31.10.2011
Beiträge: 34

Beitrag Whae Verfasst am: 10. März 2014 20:21    Titel: Richtung der Ladung bei Induktion Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo Leute,
wir haben eine Aufgabe gegeben, bei der sich ein Ring in einem Magnetfeld befindet, dass nach unten zeigt, also ins Blatt hinein. Jetzt sollen wir bestimmen, in welche Richtung die Stromstärke geht, wenn sich beispielsweise das Magnetfeld erhöht.

Meine Ideen:
Ich habe gelesen, dass, wenn das Magnetfeld verstärkt wird, der Fluss im Leiter verstärkt wird und sich deswegen ein Feld aufbaut, das aus dem Papier hinauszeigt, was wiederum bedeutet, dass sich die Ladungen gegen den Uhrzeigersinn bewegen. Aber wieso?
Habe ich da gerade eine ganz simple Regel vergessen? ^^
Danke für Hilfe!
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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Beitrag schnudl Verfasst am: 10. März 2014 20:57    Titel: Antworten mit Zitat

Der Strom im Leiter ist derart gerichtet, dass sein Feld der äußeren Feldänderung entgegenwirkt.

* Nimm zuerst eine bestimmte Stromrichtung an
* Bestimme die Feldrichtung dieses Stroms ("Hand"-Regel)
* Prüfe, ob diese Richtung mit der Richtung des zusätzlichen äußeren Feldes übereinstimmt.
* Falls ja: Strom fließt in umgekehrter Richtung. Falls nein: Richtung gefunden

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Whae



Anmeldungsdatum: 31.10.2011
Beiträge: 34

Beitrag Whae Verfasst am: 10. März 2014 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn es sich um einen Ring handelt, betrachtet man dann die Außenseite oder Innenseite, wenn man die Handregel anwendet?
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 10. März 2014 21:12    Titel: Antworten mit Zitat

wieso? der Strom fließt ja außen und innen in die gleiche Richtung...
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Whae



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Beiträge: 34

Beitrag Whae Verfasst am: 10. März 2014 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

Meinst du mit der Handregel die Regel mit den drei Fingern (Kraft, Magnetfeld, Richtung des Stroms)? Wenn ja, habe ich vorhin an eine andere Regel gedacht ... Big Laugh
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 10. März 2014 22:27    Titel: Antworten mit Zitat

eher an:

http://de.wikipedia.org/wiki/Korkenzieherregel

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Whae



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Beitrag Whae Verfasst am: 10. März 2014 22:29    Titel: Antworten mit Zitat

Na gut, das war auch das, woran ich gedacht habe! Augenzwinkern
Wenn man sich dann die Innenseite vom Ring anschaut und mit der Außenseite vergleicht, dann zeigen die Linien des Magnetfeldes in unterschiedliche Richtungen ... grübelnd
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 10. März 2014 23:03    Titel: Antworten mit Zitat

achso...

natürlich geht es um das Feld im Inneren des Rings:

* dieses ist ja verantwortlich für die induzierte Spannung
* die induzierte Spannung ist dann so gerichtet, dass der dadurch hervorgerufene induzierte Strom der Flussänderung entgegenwirkt. Mit Fluss ist



gemeint, also das Integral des inneren Feldes über den Querschnitt.

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Whae



Anmeldungsdatum: 31.10.2011
Beiträge: 34

Beitrag Whae Verfasst am: 10. März 2014 23:06    Titel: Antworten mit Zitat

Ok smile
Ich denke, jetzt ist es mir klar!
Vielen Dank für deine Hilfe!! Und noch einen schönen Abend Augenzwinkern
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 10. März 2014 23:21    Titel: Antworten mit Zitat

Da es um Induktion geht würde ich meine Frage hier hinein stellen. Es geht um die von mir gezeichneten Skizzen, die ich die Monate kennengelernt habe. Wie bestimme ich den die Flussrichtung ? Man kann es mit der Drei Finger Regel lösen. Aber es funktioniert nicht.

Daumen - Stromrichtung/Ladungsrichtung
Mittelfinger - Kraft
Zeigefinger - Flussrichtung

Ich hoffe ich habe die Datei korrekt hochgeladen.



induzierte spannung.png
 Beschreibung:
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induzierte spannung.png


GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 11. März 2014 01:19    Titel: Antworten mit Zitat

Die von Dir genannte Drei-Finger Regel kenne ich nicht, wäre für Deine skizzierten Fälle auch nicht zuständig. Dafür gibt es die Rechte-Hand-Regel: Daumen der rechten Hand in Stromrichtung, dann zeigen die gekrümmtem Finger in Richtung des magnetischen Flusses. Demzufolge

1: Fluss von rechts nach links
2. von oben nach unten
bei 3 und 4 ist der Wicklungssinn nicht erkennbar
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 11. März 2014 01:29    Titel: Antworten mit Zitat

Bei den Spulen der 3. und 4. Skizze zeigt der Pfeil von wo der Strom reinfließt. Am Ende ist kein Pfeil da weil er dort rausfließt. Solche Arten von Spulen sind mir auch bereits begegnet.


Ich habe mir die Rechte Hand Regel angeschaut:

http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/rechtfau_magnetfeld_ver.gif

Jedoch sind meine Ideen immer falsch. Weisst du wie ich es richtig mach? Ich glaube das ich meine Hand irgendwie falsch ,,bewege". Probieren wir es mal an Skizze eins und 2. In welche Richtung zeigt den der Strom? Ich erkenne nur wo er reinfließt (punkt) und rausfließt (x). Wenn nun unten ein punkt ist und oben ein x, fließt er dann von unten nach oben ?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 11. März 2014 02:09    Titel: Antworten mit Zitat

MannyC hat Folgendes geschrieben:
Bei den Spulen der 3. und 4. Skizze zeigt der Pfeil von wo der Strom reinfließt. Am Ende ist kein Pfeil da weil er dort rausfließt. Solche Arten von Spulen sind mir auch bereits begegnet.


Ich habe nicht von der Stromrichtung gesprochen, die in Deiner Skizze nicht erkennbar sei, sondern vom Wicklungssinn der Spulen. Führt also in Skizze 3 der Leiter mit dem Strom I zunächst hinter dem angedeuteten Kern her oder davor vorbei?

MannyC hat Folgendes geschrieben:
In welche Richtung zeigt den der Strom? Ich erkenne nur wo er reinfließt (punkt) und rausfließt (x).


Nein! Wenn Du auf das Kreuz schaust, dann siehst Du praktisch auf das Stabilisierungsgefieder eines Pfeiles, der von einem Bogen abgeschossen wurde. Beim Punkt siehst Du die Spitze des Pfeiles auf Dich zukommen. Das Kreuz kennzeichnet also die Stelle, wo der Strom in die Zeichenebene hinein fließt, der Punkt die Stelle, wo der Strom aus der Zeichenebene heraus kommt.
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 11. März 2014 02:15    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weiss nicht was du genau meinst mit deiner Fragestellung. Es geht um eine Spule in ,,dreidimensionaler" Sichtweise, welche um den Eisenkern gewickelt ist.

Ich muss aber zugeben, die Skizze ist nicht die beste und ein Künstler bin ich leider noch nie gewesen.

Danke das du mich korrigiert hast, also zeigt der Punkt zu mir und das kreuz weh von mir. Wenn nun oben der punkt ist und unten das Kreuz. In welche Richtung fließt der Strom? Nach oben? Ist das richtig ..
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 11. März 2014 02:32    Titel: Antworten mit Zitat

MannyC hat Folgendes geschrieben:
Ich weiss nicht was du genau meinst mit deiner Fragestellung. Es geht um eine Spule in ,,dreidimensionaler" Sichtweise, welche um den Eisenkern gewickelt ist.


Sag einfach, wie herum die Spule um den Kern gewickelt ist. Wenn Du von oben auf den Kernquerschnitt schaust, wirst Du mir doch sagen können, ob die Wicklung im oder gegen den Uhrzeigersinn um den Kern herum gewickelt ist, und ob die Wicklung von oben nach unten oder von unten nach oben gewickelt ist. Dass der Strom von oben nach unten durch die Spule fließt, war ja in Deiner Skizze erkennbar, aber eben nicht der Wicklungssinn der Spule.

MannyC hat Folgendes geschrieben:
Wenn nun oben der punkt ist und unten das Kreuz. In welche Richtung fließt der Strom? Nach oben?


Nein, dann fließt er unten in die Zeichenebene hinein und oben wieder heraus und dann unten wieder hinein und oben wieder heraus und dann unten wieder hinein und oben wieder heraus usw., und das ganze N mal, wobei N die Anzahl der Windungen der Spule ist. Um sich die große Anzahl von Punkten und Kreuzen zu sparen (stell' Dir nur mal eine Spule mit N=1000 Windungen vor), zeichnet man Punkt und Kreuz nur einmal, damit ist die Richtung des Stromes für die anderen 999 Windungen auch bekannt.
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 11. März 2014 20:02    Titel: Antworten mit Zitat

Und wie erkenne ich dann die Stromrichtung wenn nun oben der punkt ist und unten das Kreuz. Jetzt verstehe ich zumindest das der Strom unten hineinfließt und oben herausfließt das mit N Windungen.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 01:20    Titel: Antworten mit Zitat

MannyC hat Folgendes geschrieben:
Und wie erkenne ich dann die Stromrichtung wenn nun oben der punkt ist und unten das Kreuz. Jetzt verstehe ich zumindest das der Strom unten hineinfließt und oben herausfließt das mit N Windungen.


Du hast selber gerade gesagt, in welche Richtung der Strom fließt, nämlich unten rein und oben raus. Und trotzdem fragst Du danach? Ts, ts, ts, ...
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2692

Beitrag ML Verfasst am: 12. März 2014 01:56    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Manny,

MannyC hat Folgendes geschrieben:
Ich weiss nicht was du genau meinst mit deiner Fragestellung. Es geht um eine Spule in ,,dreidimensionaler" Sichtweise, welche um den Eisenkern gewickelt ist.

Ich muss aber zugeben, die Skizze ist nicht die beste und ein Künstler bin ich leider noch nie gewesen.

Danke das du mich korrigiert hast, also zeigt der Punkt zu mir und das kreuz weh von mir. Wenn nun oben der punkt ist und unten das Kreuz. In welche Richtung fließt der Strom? Nach oben? Ist das richtig ..


Innerhalb der Spulenwicklung fließt der Strom "hoch", außerhalb aber "runter". Also wohin fließt er denn nun - hoch oder runter? ;-)

Das Gemeine bei den Stromkreisen ist, dass sie immer geschlossen sind. Angaben mit "hoch" und "runter" sind in diesem Zusammenhang nicht immer nützlich.

Wenn Du graphisch kennzeichnen willst, wie herum eine Spule gewickelt ist und in welche Richtung der Strom fließt, orientiere Dich an diesem Bild:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Integration_Coil.svg

Die Spulenwindungen sind die dicken schwarzen Striche, die Stromrichtung ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Die gestrichelte Linie interessiert hier nicht.


Viele Grüße
Michael
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 12. März 2014 02:16    Titel: Antworten mit Zitat

Guten Abend, und danke für ihre Antwort. An der von ihnen genannten Spule zeigt der Strom anscheinend nach rechts. Wenn ich nun meinen rechten Daumen nach rechts zeige, zeigen meine anderen geschlossenen Finger nach unten, das bedeutet das bei mir der Fluss nach unten, anstelle der vorgegebenen Richtung, nach oben fließt.

Nun frage ich mich doch tatsächlich weshalb es immer noch nicht funktioniert.

Thumbs up! Thumbs up!
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 12:26    Titel: Antworten mit Zitat

MannyC hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich nun meinen rechten Daumen nach rechts zeige, zeigen meine anderen geschlossenen Finger nach unten, ...


Meine zeigen nach oben. Deine Anatomie ist offenbar eine andere als bei den meisten Menschen.
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 12. März 2014 13:21    Titel: Antworten mit Zitat

Analog zu

http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/11/cmt/sensoren/magnetismus/bilder/indukt_1.gif

resultiert die von mir skizzierte Flussrichtung.

Thumbs up!



für das physikboard.png
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für das physikboard.png


GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 13:59    Titel: Antworten mit Zitat

Deine Fingerspitzen zeigen außerhalb der Spule nach unten, Du willst aber die Flussrichtung innerhalb der Spule bestimmen.


Spule.jpg
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Spule.jpg


MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 12. März 2014 14:41    Titel: Antworten mit Zitat

Dann heißt das wohl, das außerhalb der Spule die Richtung der Feldlinien mithilfe geschlossenen Finger bestimmt wird und innerhalb der Spule (inklusive Eisenkern?) meine Finger alle ausgestreckt sind. Soll es so zu verstehen sein GvC ? Ich habe es an einem Beispiel ausprobiert, es scheint zu funktionieren. Eventuell war es aber nur Zufall, deshalb will ich mich vergewissern.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 14:52    Titel: Antworten mit Zitat

Bei mir sind die Finger nicht ausgestreckt, sondern sie umfassen den Strom. Ob sie nun ganz oder nur halb geschlossen sind, hängt von der Armhaltung ab. Wichtig ist, in welche Richtung die Fingerspitzen innerhalb der Spule weisen, wenn der Daumen in Richtung des Stromes zeigt. Es sei denn Du willst nicht die Flussrichtung innerhalb der Spule, sondern außerhalb bestimmen.
MannyC



Anmeldungsdatum: 10.03.2014
Beiträge: 35

Beitrag MannyC Verfasst am: 12. März 2014 15:11    Titel: Antworten mit Zitat

Können Sie bitte für das vorhin erstgenannte und zweitgenannte Beispiel eine Skizze zur Handhaltung anfertigen. Ich weiss das klingt jetzt etwas lächerlich, jedoch funktioniert es bei der Anwendung bei mir überhaupt nicht. Ich versuche nämlich immer dieselben Lösungen wie sie sie genannt hatten zu Beispiel 1. und 2. darzustellen. Doch aus was für einen Grund auch immer, möchte es nicht funktionieren. Dabei zeige ich mit dem Daumen immer in Stromrichtung beziehungsweise in ,,Punkt" Richtung (entgegengesetzt vom Kreuz betrachtet) und umkreise damit mit den restlichen Fingern den Strom.

Außerhalb des Leiters habe ich es verstanden. http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/11/cmt/sensoren/magnetismus/bilder/indukt_1.gif

Mir ist es jedoch wichtig es in Bezug zu Ersatzschaltbildern von Magnetischen Kreisen, Transformatoren anwenden zu können. Und dort ist die Richtung in der Spule wichtig.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14821

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 15:59    Titel: Antworten mit Zitat

Außerhalb des Leiters sind wir hier auch. Ich weiß wirklich nicht, was Du meinst.

Hier Beispiel 1.

Beispiel 2 entsprechend.



Beispiel 1.jpg
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Beispiel 1.jpg


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