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Unter einer elektromagnetischen Induktion wird das Entstehen eines elektrischen Feldes bei einer Änderung der magnetischen Flussdichte verstanden. Anders formuliert: In einem Draht wird bei Vorbeiführen eines magnetischen Wechselfeldes eine elektrische Spannung induziert.
Elektromagnetische Induktion – Grundprinzip
In einem Draht wird beim Vorbeiführen eines Magneten (magnetisches Wechselfeld um den Magneten herum) eine elektrische Spannung induziert. Die Induktion der Bewegung beruht auf der Tatsache, dass in einem Magnetfeld auf bewegte Ladungen eine Kraft ausgeübt wird (stromdurchflossener Leiter). Wird dieser Leiter bewegt, egal ob durch das Magnetfeld oder durch Bewegung, werden die im Leiter befindlichen Elektronen bewegt. Diese Elektronen bauen dann ein Magnetfeld auf. Dieses Magnetfeld wird vom magnetischen Wechselfeld des Magnets überlagert. Es kommt zur Ablenkung des Leiters durch Elektronenmangel und Elektronenüberschuss im Magnetfeld. Diese unterschiedlichen Ladungen ergeben eine Spannung. Die Richtung dieser Spannung hängt von der Bewegungsrichtung und der Magnetfeldrichtung ab.
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In vielen Fällen lässt sich das elektrische Feld durch Messung einer elektrischen Spannung mit einem Multimeter direkt nachweisen. Ein typisches Beispiel hierfür ist bei einer Vespa die Zündgrundplatte (Bild 2): Durch die Bewegung der im Polrad kreisförmig angeordneten Magneten wird eine elektrische Spannung in dem Kupferdraht auf den Spulen induziert, die messbar ist und für weitere Anwendungen bereitsteht, wie zum Beispiel Licht, Zündfunke etc.
Die elektromagnetische Induktion wurde 1831 von Michael Faraday bei dem Bemühen entdeckt, die Funktionsweise eines Elektromagneten („Strom erzeugt Magnetfeld“) umzukehren („Magnetfeld erzeugt Strom“). Der Zusammenhang ist eine der vier Maxwellschen Gleichungen. Die Induktionswirkung wird technisch vor allem bei elektrischen Maschinen wie Generatoren, Elektromotoren und Transformatoren genutzt. Bei diesen Anwendungen treten stets Wechselspannungen auf.