Induktionsgesetz | Erklärung

Fufaev · Anmeldungsdatum: 11.10.2012 Beiträge: 60

Hallöchen,

im Verlauf der 13.Klasse habe ich Physik-Crashkurse erstellt, um den Abiturienten zu helfen, durch das Abitur zu kommen. Ich würde mich sehr freuen, wenn ihr Verbesserungsvorschläge bezüglich des Videos an sich und bezüglich des Inhalts hinterlasst.

In diesem Video erkläre ich "Induktion":
https://www.youtube.com/watch?v=UhvA_0azb9M

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich hätte folgende fachliche Anmerkungen zu deinem (sicher sehr sehr aufwändigen...) Video zu machen:

1)
Mir gefällt nicht, dass du die Entstehung der Induktionsspannung an die Entstehung von Lorentzkräften koppelst, welche bewegte Ladungen im Feld erfahren. Am Ende kürzt sich q heraus, was schon zeigt, dass die Induktionsspnnung in keinster Weise durch das Vorhandensein von Ladungen hervorgerufen wird. Bewegte Ladungen erfahren eine Kraft, da auf sie ein elektrisches Feld wirkt, welches im Ruhesystem des Magnetfeldes nicht vorhanden ist - und zwar unabhängig davon, ob da nun eine Ladung ist oder nicht! Natürlich "stimmt am Ende alles wieder", und nichts von dem was du sagst ist falsch. Dass der Induktionsvorgang auf diese Weise seit 100 Jahren im Unterricht so erklärt wird ist aber kein Grund, einmal neue didaktische Wege einzuschlagen und sich von verstaubtem Material zu trennen. Mich persönlich hat genau dieser Ansatz jahrelang "belastet", und das Aha-Erlebnis kam erst spät an der Uni.

2)
Das Vorzeichen im Induktionsgsetz führt meiner Ansicht nach zu mehr Verwirrung als es nützt. Jede Spannung ist eine "gerichtete" Größe und das Vorzeichen, hängt eindeutig von der Messart ab. Ohne eine Zählrichtung zu definieren, ist die Angabe eines Vorzeichens rechentechnisch VÖLLIG (!!) sinnlos. Es wäre besser, auf das Vorzeichen zu verzichten und stattdessen die Richtung der Spannung im Einzelfall mit der Lentz'schen Regel in Einklang zu bringen (obwohl letztere streng genommen auch entsorgungswürdig ist, da man die Richtung mit den Fingerregeln bestimmen kann). Das Vorzeichen in deinem Kontext hat lediglich eine Signalwirkung "Achtung, hier muss man eigentlich die Lentz'sche Regel beachten", trägt aber zu einer konkreten Rechnung NICHTS bei. Ganz im Gegenteil: In der Technik sind die Zählrichtungen meist so definiert, dass gilt

und man findet ohne das Minus hervorragend das Auslangen...

Nichtsdestotrotz hast du dir viel Mühe gegeben - ich könnte das nicht und hätte auch nicht die Geduld dazu Augenzwinkern

Fufaev · Anmeldungsdatum: 11.10.2012 Beiträge: 60

Hallöchen schnudl

danke, dass du dir die Zeit genommen und das Video angeschaut hast. Thumbs up!

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Wie schon gesagt meine ich, dass alles was du im Video erklärst seine Richtigkeit hat. Für meinen Geschmack würde ich aber bei der Herleitung der induzierten Spannung von der grundlegenden Lorentz-Transformation der Felder ausgehen, und Ladungen erst danach ins Spiel bringen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Lorentz-Transformation

Hier sieht man, dass das elektrische Feld, welches ein gegen S bewegter Beobachter in seinem System S' wahrnimmt, durch

gegeben ist, wenn im System S E=0 ist, jedoch ein Magnetfeld B vorhanden ist. Man kann natürlich die Lorentzkraft auch ebenso gut durch eine Lorentz-Kontraktion der Atomrumpfabstände und eine damit verbundenen Aufladung des Leiters aus der Sicht eines bewegten Elektrons erklären, jedoch finde ich das ein wenig gekünstelt, da Materie mit ins Spiel kommt. Welchen Ansatz man auch nimmer nimmt, die Lorentz-Kraft fällt nicht vom Himmel, sondern ist eine Konsequenz des Relativitätsprinzips.

Zu Punkt 2)

http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/altlast/26.pdf

dieser Autor spricht mir aus der Seele ;-)

Fufaev · Anmeldungsdatum: 11.10.2012 Beiträge: 60

"Lorentz-Transformation", "Lorentz-Kontraktion der Atomrumpfabstände"

Ähm... das ist noch ein bisschen zu hoch für mich. Nicht mal der Wikipedia-Artikel kann mir da weiter helfen. Aber das lerne ich sicherlich noch im Physikstudium Fröhlich

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Sorry, ich dachte du seist "Jung-Lehrer". Hätte ich gewusst, dass du noch Schüler bist, hätte ich die Kritik auf diese Art nicht geäußert.

Fufaev · Anmeldungsdatum: 11.10.2012 Beiträge: 60