Elektrodynamik und Optik - Fachbereich Physik der Universität ...

Elektrodynamik 75
Dieses Prinzip ist als Lenz’sche Regel bekannt. (Heinrich Lenz, 1804 – 1865,
deutscher Physiker)
Bewegt sich der Stabmagnet auf den leitenden Ring zu, so fließt aufgrund der induzierten Spannung
Uind ein Strom Iind in der eingezeichneten Richtung. Dieser Strom erzeugt seinerseits ein Magnetfeld
(gestrichelt gezeichnet), das der magn. Flusszunahme im Ring entgegenwirkt, die ja durch die
Annäherung des Magneten hervorgerufen wird.
Die Lenz’sche Regel folgt aus dem Energieerhaltungssatz. (Ansonsten würde ein
leichtes Anstoßen eines Stabmagneten in Richtung Ring den Magneten zum
Ring hin automatisch beschleunigen, wobei gleichzeitig ein immer größerer
Stromfluss erzeugt würde.)
So wie in diesem Bild schießen wir heute unsere Raumfahrtmissionen ins All. Falls wir eines Tags
beginnen sollten, Bergbau auf dem Mond oder auf Asteroiden zu betreiben, wo wir keine Treibstoffquellen
für solche konventionellen Raketen haben, werden wir effizientere Methoden brauchen.
Elektromagnetische Abschussrampen könnten eine Lösung sein. Eine Induktionsschleuder (rechts) oder
eine sog. „elektromagnetische Kanone“ kann heute schon ein Projektil innerhalb einer Millisekunde aus
der Ruhe auf eine Geschwindigkeit von 10 km/s (36000 km/h) beschleunigen. Quelle: Halliday, Kapitel 30;
Demtröder, Abb. 4.10, S. 121.
Wird der Induktionsstrom innerhalb eines Leiters (und nicht in einem Stromkreis)
erzeugt, wird von Wirbelströmen gesprochen. Die dort erzeugte Joule’sche
Wärme ist so groß, dass sehr viel mechanische Energie ‚verbraucht’ wird.
Anwendung: Wirbelstrombremse, Schwingungsdämpfung bei empfindlichen
Waagen, Induktionsherde.
E4.20 Induktionspendel
E4.11
Induktionsschleuder