Magnet fällt durch Ring oder Spule
Lassen Sie einen Magneten durch eine Spule fallen, und die EMK-Kurve zeigt nicht einen sauberen Impuls, sondern zwei — mit entgegengesetztem Vorzeichen und verschiedener Form. Diese 3D-Simulation zeichnet die induzierte EMK in Echtzeit auf, während der Magnet unter der Schwerkraft beschleunigt, und macht die Asymmetrie leicht erklärbar.
So benutzt du diese Simulation
- Wählen Sie einen einzelnen Ring oder eine Spule mit mehreren Windungen
- Legen Sie Fallhöhe und Stärke des Magneten fest
- Kehren Sie die Polung des Magneten um
Worauf du achten solltest
- Zwei EMK-Impulse entgegengesetzten Vorzeichens, einer beim Eintritt und einer beim Austritt des Magneten
- Der Austrittsimpuls ist schärfer und höher, weil sich der Magnet schneller bewegt
- Den Magneten umzudrehen kehrt beide Impulse um und bestätigt, dass das Vorzeichen aus der Lenzschen Regel stammt
Die Physik dahinter
Das Faradaysche Gesetz liefert ε = −N·dΦ/dt. Beim Annähern des Magneten wächst der Fluss durch die Spule und eine EMK-Polarität erscheint; beim Austreten fällt der Fluss und die EMK kehrt sich um. Da die Schwerkraft den Magneten inzwischen beschleunigt hat, erfolgt der Austritt schneller, sodass der zweite Impuls höher und schmaler ist als der erste, obwohl er dieselbe Fläche einschließt.