Die elektromagnetische Induktion in Experimenten
Erstes Grundexperiment zur Induktion
Besonders gut durchschaubar sind Induktionsexperimente, wenn die Induktionsspannung durch
Bewegen eines Magneten in der Nähe einer Spule erzeugt wird.
Eine Spule mit etwa 1000 Windungen kann aus einem Aufbausatz ausgewählt werden. Noch
besser ist eine Induktionsspule vom Induktionsgerät geeignet (siehe nebenstehendes Bild).
Sie wird mit einem Gleichspannungsmeßgerät verbunden, dessen Zeiger sich in
Mittellage befindet.
Zunächst kann ein Stabmagnet der Spule genähert und nachfolgend wieder von ihr
entfernt werden. Dabei sollen die Schüler erkennen, dass im Falle der Bewegung eine
Induktionsspannung auf tritt, deren Polarität von der Richtung der Bewegung abhängt.
Bewegt sich der Magnet nicht, so tritt auch keine Induktionsspannung auf (erstes
Grundexperiment). Diese Translationsbewegung wird nicht nur in Richtung der Spulenachse,
sondern auch senkrecht dazu ausgeführt. In diesem Falle ist keine Induktionsspannung zu
beobachten.
Damit die Schüler die Bedingungen für das Auftreten einer Induktionsspannung
gut erkennen, empfiehlt es sich, die Spule mit Meßgerät auf einer Folie
aufzuzeichnen und auf einer zweiten Folie den Magneten mit seinem Magnetfeld darzustellen.
Auf dem Overhead-Projektor wird dann in jedem Falle die Folie mit dem Magneten in
entsprechender Weise wie im Experiment bewegt (siehe nebenstehndes Bild).
Nachfolgend wird im Experiment anstelle des Magneten die Spule bewegt, Schließlich
wird die Translationsbewegung des Magneten bzw. der Spule durch eine Rotationsbewegung um die
verschiedenen Achsen ersetzt.
Wieder werden die Bedingungen durch entsprechendes Bewegen der Folien auf dem
Overhead-Projektor nachvollzogen.