Induktion, Wirbelströme, Skin-Effekt
Spulen usw.
Spulen usw.
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 19 |
|---|---|
| Utilisateurs | 10 |
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Electrotechnique |
| Niveau | Apprentissage |
| Crée / Actualisé | 24.03.2013 / 23.05.2025 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/induktion_wirbelstroeme_skineffekt
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| Intégrer |
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Wodurch kann eine Induktionsspannung erzeugt werden?
Durch Änderung des Magnetfeldes in einer Spule oder durch bewegen eines Leiters im Magnetfeld erzeugt werden.
Was ist die physikalische Ursache für die Entstehung der Induktionsspannung in einem bewegten Leiter?
Eine Ladungsverschiebung, hervorgerufen durch die Lorentzkraft. Die freien Elektronen im Leiter werden durch die Lorentzkraft nach einer Seite des Leiters abgelenkt.
Mit welcher Regel kann die Richtung des Induktionsstromes in einem Leiter bestimmt werden? Beschreiben sie diese Regel!
Mit der Generatorregel (Rechte Hand Regel)
Hält man die rechte Hand so, dass die magnetische Feldlinien in die Handinnenfläche auftreffen und der abgespreizte Daumen in die Bewegungsrichtung zeigt, so fliesst der induktionsstrom in Richtung der ausgestreckten Finger.
Nennen Sie zwei Rahmenbedingungen, welche die induzierte Spannung bei der Spannungserzeugung durch Induktion in einer Spule beeinflusst.
- Windungszahl
- Geschwindigkeit der Flussänderung
Nennen Sie mind. drei Anwendungen bei welchen durch Induktion Spannung erzeugt wird!
Gleichstrom- und Wechselstromgeneratoren
Transformatoren
Induktionsmotoren (Asynchronmotoren)
Was versteht man unter Wirbelströme?
Kreisförmige verlaufende Ströme ohne feste Bahnen in massiven Leitern.
Wie entstehen Wirbelströme?
Bewegt sich ein Metallstück quer zu den magnetischen Feldlinien, so entstehen Wirbelströme.
Befindet sich ein Metallstück in einem magnetischen Wechselfeld, entstehen Wirbelströme.
Nennen Sie zwei nützliche Anwendungen von Wirbelströmen!
- Wirbelstrombremse bei Zählern
- Messinstrumenten
- Strassen- und Schienenfahrzeugen
- Induktionsöfen
- induktionsherd
Wie können unerwünschte Wirbelströme vermieden werden?
- Verwendung von schlechter leitendem Material
- Verwendung von geblechten Eisenkernen bei Wechselstrom
- Unterbrechen des Wirbelstromflusses durch Schlitzen von bewegten Metallteilen
Welche zwei Wirkungen haben Wirbelströme?
- Sie bremsen ein Metallstück, das sich quer zu den Feldlinien bewegt.
- Sie erwärmen einen massiven Eisenkern in einem magnetischen Wechselfeld
Wie entsteht Selbstinduktion?
Wird eine stromdurchflossene Spule ausgeschaltet, so bricht ihr Magnetfeld sehr schnell zusammen.
→ Die Spule induziert in sich selbst eine Spannung, die Selbstinduktion.
Nennen Sie zwei praktische Beispiele für den Einsatz der Selbstinduktionsspannung?
- Zündspule für Benzinmotoren
- Drosselspule in Vorschaltgeräten von Gasentladungslampen
Was versteht man unter der Induktivität einer Spule?
Die Eigenschaft einer Spule, einer Stromänderung entgegenzuwirken.
Die Induktivität wird durch die Baugrösse der Spule bestimmt.
Welche Gefahr besteht beim Abschalten von Spulen mit hohen Windungszahlen und Eisenkernen?
Infolge der Selbstinduktion können hohe Überspannungen auftreten, die zu einem Durchschlag führen.
Durch welche Massnahmen können beim Abschalten von Spulen Überspannungen verhindert werden?
- Durch verringern der Stromstärke vor dem Abschalten durch einstellbare Widerstände.
- Durch kurzschliessen der Spulenwicklung beim Ausschalten.
- Durch parallel schalten eines Schutzwiderstandes, eines RC- Gliedes oder einer Diode zur Spule.
Wie lautet die Lenzsche Regel?
Die Lenzsche Regel sagt, dass der durch eine Induktionsspannung hervorgerufene Strom stets so gerichtet ist, dass er der Ursache der Induktion entgegenwirkt.
Nennen Sie den deutschen Ausdruck für Skin- Effekt!
Der deutsche Ausdruck für Skin- Effekt ist Stromverdrängung.
Was beschreibt der Skin- Effekt?
Der Skin- Effekt, auch Stromverdrängung, ist ein Effekt in von höherfrequentem Wechselstrom durchflossenen elektrischen Leitern, durch den die Stromdichte im Innern eines Leiters niedriger ist als an seiner Oberfläche.
Beschreiben Sie den Grund für den Skin- Effekt!
Bei Wechselstrom verändert sich mit der wechselnder Polarität des Stromflusses auch das Magnetfeld und erzeugt im Leitermaterial Wirbelströme, die dem Erzeugerstrom entgegengerichtet sind und diesen in der Mittelachse des Leiters abschwächen.
Der Strom wird an den Rand des Leiters gedrängt.
Dieser Effekt ist umso grösser je höher die Frequenz ist. Bei hohen Frequenzen führt nur ein dünner Bereich an der Oberfläche den grössten Teil des Stromes.
