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Elektromagnetismus und Spule Demo Grundlagen Elektrotechnik Mechatronik

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Page 1: Elektromagnetismus und Spule Demo Grundlagen Elektrotechnik Mechatronik

Elektromagnetismusund Spule

DemoGrundlagen

ElektrotechnikMechatronik

Page 2: Elektromagnetismus und Spule Demo Grundlagen Elektrotechnik Mechatronik

14. Magnetische Kraft

15. Aufgaben zum elektrischen

Leiter im Magnetfeld

16. Induktion

17. Induktion der Bewegung

18. Rechte-Hand-Regel

19. Wechselspannungsgenerator

20. Induktion der Ruhe

21. Selbstinduktion

22. Induktivität u. Schutzbeschaltung

23. Spule an sinusförmiger

Wechselspannung

24. Induktiver Blindwiderstand

25. Wirbelströme

26. Aufgaben zur magnet. Induktion

Fachlexikon

Impressum

Inhalt:

Einführung

1. Stromdurchflossener Leiter

2. Rechte-Faust-Regel

3. Darstellung von Strom- u. Magnetfeldrichtung

4. Spule

5. Spule mit Eisenkern

6. Magnetische Feldgrößen

7. Hystereseschleife

8. Hart- und weichmagnetische Werkstoffe

9. Aufgaben zu Magnetfeld und magnetischen Werkstoffen

10. Leiter im Magnetfeld

11. Linke-Hand-Regel

12. Leiterschleife im Magnetfeld

13. Kommutator

Page 3: Elektromagnetismus und Spule Demo Grundlagen Elektrotechnik Mechatronik

1. Stromdurchflossener Leiter

Um den Leiter herum bilden sich konzentrische Ringe. Sie zeigen die Form des magnetischen Feldes, das der Strom verursacht.

Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters

Magnetfeld des stromdurchflossenen Leiters

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5. Spule mit Eisenkern

Der von der magnetische Durchflutung Θ erzeugte magnetische Fluss Ф durchsetzt den Eisenkern. Seine magnetische Kraft ordnet die Elementarmagnetchen des Eisens. Das Eisen wird dadurch magnetisiert und verstärkt das Magnetfeld.

Page 5: Elektromagnetismus und Spule Demo Grundlagen Elektrotechnik Mechatronik

9. Aufgaben zu Magnetfeld und magn. Werkstoffe

Aufgaben zum Magnetfeld und magnetischen Werkstoffen

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12. Leiterschleife im Magnetfeld

1 Die Leiterschleife dreht sich nach rechts.

2 In der waagerechten Lage ziehen die Kräfte nach außen.

3 Wird in dieser Stellung der Strom in der Schleife umgepolt, drehen die Kräfte ihre Richtung um. Die Drehbewegung wird fortgesetzt.

1 Die Leiterschleife dreht sich nach rechts.

2 In der waagerechten Lage ziehen die Kräfte nach außen.

3 Wird in dieser Stellung der Strom in der Schleife umgepolt, drehen die Kräfte ihre Richtung um. Die Drehbewegung wird fortgesetzt.

Die magnetische Kraft, die auf den beiden Seiten einer drehbar gelagerten Leiterschleife angreift, führt zur Drehung der Schleife.

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22. Induktivität und Schutzbeschaltung

Beim Abschalten der Spannung an einer Spule mit großer Induktivität entsteht wegen der schnellen Stromunterbrechung eine sehr hohe Selbstinduktionsspannung, durch die andere im Stromkreis vorhandene Bauteile, insbesondere Halbleiter, zerstört werden können. Deshalb ist eine Schutzbeschaltung erforderlich:

Bei der R-C-Kombination lädt sich der Kondensator mit der überschüssigen Energie auf.

Die Freilaufdiode schließt die Selbstinduktionsspannung praktisch kurz. Sie ist nur im Gleichstromkreis verwendbar.

Der VDR nimmt bei der hohen Selbstinduktionsspannung schlagartig einen kleinen Widerstandswert an. Auch er schließt die Spannung kurz.

Beim Abschalten der Spannung an einer Spule mit großer Induktivität entsteht wegen der schnellen Stromunterbrechung eine sehr hohe Selbstinduktionsspannung, durch die andere im Stromkreis vorhandene Bauteile, insbesondere Halbleiter, zerstört werden können. Deshalb ist eine Schutzbeschaltung erforderlich:

Bei der R-C-Kombination lädt sich der Kondensator mit der überschüssigen Energie auf.

Die Freilaufdiode schließt die Selbstinduktionsspannung praktisch kurz. Sie ist nur im Gleichstromkreis verwendbar.

Der VDR nimmt bei der hohen Selbstinduktionsspannung schlagartig einen kleinen Widerstandswert an. Auch er schließt die Spannung kurz.

Die Induktivität einer Spule ist ein Maß für ihre Fähigkeit Selbstinduktionsspannung zu erzeugen. Die Induktivität ist umso größer, je höher die Windungszahl ist. Große Dichte der Wicklung und ein Eisenkern erhöhen die Induktivität ebenfalls. Die Induktivität ist also eine Bauteilgröße. Das Formelzeichen für die Induktivität ist L, die Einheit ist das Henry (H).

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Autor: Klaus-Peter Wagner

Hoföschle 1187439 Kempten im Allgäu

Kontakt:[email protected]

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