Leiterschleifen im Magnetfeld
Die Form einer Leiterschleife verändert den gesamten Charakter der induzierten EMK beim Überqueren einer Feldgrenze. Diese Simulation schickt Dreiecke, Kreise, Quadrate und Rechtecke durch dasselbe Feld und zeichnet ihre EMK-Verläufe zum Vergleich auf.
So benutzt du diese Simulation
- Wählen Sie die Form der Leiterschleife
- Legen Sie Eintrittsgeschwindigkeit und Feldstärke fest
- Lassen Sie die Schleife vollständig hindurchlaufen, ein- und austretend
Worauf du achten solltest
- Ein gerade eintretendes Rechteck liefert eine konstante EMK, ein Kreis einen gekrümmten Impuls
- Die EMK fällt auf null, sobald die Schleife ganz im Feld ist, wo der Fluss sich nicht mehr ändert
- Der Austritt erzeugt eine EMK mit dem umgekehrten Vorzeichen des Eintritts
Die Physik dahinter
Die induzierte EMK hängt von der Änderungsrate des Flusses ab, ε = −dΦ/dt, und für eine Schleife, die mit konstanter Geschwindigkeit in ein Feld eintritt, hängt diese Rate davon ab, wie schnell die im Feld eingeschlossene Fläche wächst. Ein Rechteck, das mit der Kante voran eintritt, gewinnt Fläche mit konstanter Rate und erzeugt eine flache EMK; Kreis oder Dreieck gewinnen Fläche mit veränderlicher Rate, sodass ihre EMK während des Übertritts die Form ändert.