Eine Welt ohne Strom ist kaum vorstellbar. Früher war Elektrizität ein bescheidenes Angebot, das der Menschheit unnatürliches Licht lieferte, das nicht von Gaslampen oder Petroleumlaternen abhängig war. Heute ist es die Grundlage unseres Komforts geworden, liefert unsere Wärme, Beleuchtung und Klimatisierung und versorgt alle unsere Geräte, sei es zum Kochen, Reinigen oder zur Unterhaltung. Und unter den meisten Maschinen, die dies ermöglichen, befindet sich ein einfaches Gesetz, das als elektromagnetische Induktion bekannt ist, ein Gesetz, das den Betrieb von Generatoren, Elektromotoren, Transformatoren, Induktionsmotoren, Synchronmotoren, Magnetspulen und den meisten anderen elektrischen Maschinen beschreibt. Wissenschaftlich gesprochen bezieht sich dies auf die Erzeugung von Spannung über einen Leiter (einen Draht oder ein ähnliches Stück leitfähiges Material), der sich durch ein Magnetfeld bewegt.
Obwohl angenommen wird, dass viele Menschen zur Entdeckung dieses Phänomens beigetragen haben, wird Michael Faraday die Entdeckung im Jahr 1831 zugeschrieben. Das als Faradaysche Gesetz bekannte Gesetz besagt, dass „Die induzierte elektromotorische Kraft (EMF) in jedem geschlossenen“ Kreis ist gleich der zeitlichen Änderungsrate des magnetischen Flusses durch den Kreis“. In der Praxis bedeutet dies, dass in jedem geschlossenen Stromkreis ein elektrischer Strom induziert wird, wenn sich der magnetische Fluss (d. Dies gilt unabhängig davon, ob das Feld selbst seine Stärke ändert oder der Leiter durch dieses hindurch bewegt wird.
Während zu dieser Zeit bereits bekannt war, dass elektrischer Strom ein magnetisches Feld erzeugt, zeigte Faraday, dass auch das Gegenteil zutrifft. Kurzum, er bewies, dass man einen elektrischen Strom erzeugen kann, indem man einen Draht durch ein Magnetfeld führt. Um diese Hypothese zu testen, wickelte Faraday ein Stück Metalldraht um einen Papierzylinder und verband die Spule dann mit einem Galvanometer (einem Gerät zur Messung des elektrischen Stroms). Dann bewegte er einen Magneten im Zylinder hin und her und registrierte durch das Galvanometer, dass im Draht ein elektrischer Strom induziert wurde. Daraus bestätigte er, dass ein bewegtes Magnetfeld notwendig ist, um ein elektrisches Feld zu induzieren, denn wenn der Magnet aufhörte, sich zu bewegen, hörte auch der Strom auf.
Heutzutage wird elektromagnetische Induktion verwendet, um viele elektrische Geräte anzutreiben. Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen sind elektrische Generatoren (wie beispielsweise Wasserkraftwerke), wo mechanische Energie verwendet wird, um ein Magnetfeld an Drahtspulen vorbei zu bewegen, um Spannung zu erzeugen.
In mathematischer Form besagt das Faradaysche Gesetz: = – d?B/dt, wo ? die elektromotorische Kraft ist und &Dgr;B der magnetische Fluss ist und d und t Entfernung und Zeit darstellen.
Wir haben viele Artikel über elektromagnetische Induktion für Universe Today geschrieben. Hier ist ein Artikel über Elektromagnete und hier ist ein Artikel über Generatoren.
Wenn Sie weitere Informationen zur elektromagnetischen Induktion wünschen, lesen Sie diese Artikel von Alles über Schaltungen und Physik rund um die Uhr .
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast rund um Elektromagnetismus aufgenommen. Hör zu, Folge 103: Elektromagnetismus .
Quellen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction
http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday%27s_law_of_induction
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_flux
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday2/
http://www.scienceclarified.com/El-Ex/Electromagnetic-Induction.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Galvanometer
