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Induktion durch Änderung der Magnetfeldstärke

Aufbau mit Neva-Material

einfacher Versuchsaufbau: der Magnetfeld-Sensor ist neben die Induktionsspule in die Feldspule gesteckt (Messung in axialer Richtung). Bei linearem Anstieg der Magnetfeldstärke ist für die Induktionsspannung (µV-Box) ein konstanter Wert erkennbar. Das Netzgerät regelt die an der Feldspule anliegende Spannung linear von 0 bis ca 100/120 V.
Anschlussplan halbe Spule Neva 6533
Anschlussplan Neva 6533
Anschlussplan halbe Spule Neva 6533
weiteres Fotos des Aubaus

 

Messergebnisse

ΔB in mT
Δt in s
ΔB/Δt in mT/s
Ui in mV
Ui/(ΔB/Δt) in Vs/T
-4,4
5,0
-0,88
0,255
-0,29
4,4
5,5
0,80
-0,230
-0,29
-4,4
6,5
-0,68
0,185
-0,27
4,4
13
0,34
-0,092
-0,27
-4,4
15
-0,29
0,086
-0,30
4,4
20
0,22
-0,058
-0,26
4,4
31
0,14
-0,039
-0,28
-4,4
36
-0,12
0,033
-0,28

 

B-U-Diagramm 125327

Mobile-Cassy

Cassy-Datei, Typ MobileLab (*.labm)

125327-Messung-Induktionsspannung-2018.labm

B-U-Diagramm 125328

Mobile-Cassy

Cassy-Datei, Typ MobileLab (*.labm)

125328-Messung-Induktionsspannung-2018.labm

B-U-Diagramm 125329

Mobile-Cassy

Cassy-Datei, Typ MobileLab (*.labm)

125329-Messung-Induktionsspannung-2018.labm

B-U-Diagramm 125296

Mobile-Cassy

Cassy-Datei, Typ MobileLab (*.labm)

125296-Messung-Induktionsspannung-2018.labm

Auswertung

für 125329: Die Induktionsspule hat 150 Windungen und einen quadratischen Querschnitt mit einer Kantenlänge von ca. 4,6 cm. Für die zu erwartende induzierte Spannung ergibt sich in guter Übereinstimmung mit dem Messergebnis: Ui = -n A dB/dt = -150 · (0,046 m)2 · 1,72 mT/s = -0,55 mV

weitere Ergebnisse

Geräte

Gerät Hersteller Artikel-Nr.
Feldspule Neva 6533
Induktionsspule Elwe / Kröncke 172835
Netzgerät 250 V mit zeitlich linearer Spannungsänderung Neva 5224
Mobile-Cassy-2-Wlan Leybold 524005W
Magentfeldsensor M (für MC2) Leybold 524436
µV-Box (für MC2) Leybold 524040

Aufbauvarianten

Bei diesem Aufbau mit UMI-P (Leybold 531835) wird auf eine Darstellung der Messwerte in einem Diagramm verzichtet. Für den linearen Anstieg der Magnetfeldstärke B steht die Anzeige des Strommessgeräts, die konstante Spannung zeigt das UMI-P samt µV-Box an.
NEVA Netzgeraet_Dreieckspannung_Neva_5224 Spule Neva 6533 max 100 mA Induktionsspulen Kröncke / Elwe 150 Wdg, Querschnitt 4,5x4,5; 4,5x3 und 4,5x1,5
Hier werden B und Induktionsspannung UL gemessen. Als Spannungsverstärker dient hier nicht die uV-Box von Cassy, sondern das Mikrovoltmeter

 

Messwerte

Messkurve1Messkurve2

weitere Messwerte:

a) für Rechteckspule A = 4,5 cm ⋅ 4,5 cm und n=150 Windungen

ΔB in mT
Δt in s
ΔB/Δt in mT/s
Ui in mV
k=Ui/(ΔB/Δt) in mVs/T
4,3
3,0
1,43
0,39
0,27
4,3
3,6
1,19
0,34
0,29
4,3
8,3
0,52
0,145
0,28
4,3
17,5
0,25
0,068
0,28
4,3
30
0,14
0,039
0,27

 

b) bei konstantem Δ B / Δ t

A in cm2 U in mV
20,25 0,48
13,5 0,31
6,75 0,17

 

 

Aufbau mit einer niedrigohmigen Spule

Hier benötigt man geringe Spannungen, dafür ermöglicht der geringe Spulenwiderstand einen hohen Ladungsfluss.

sp;

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