13.2 Lenzsche Regel

Induktion:

Wird in einer Spule 1 ein zeitabhängiges Magnetfeld erzeugt und fließt dessen magnetischer Fluss Ψ durch eine Spule 2 wie in Abb. 13.2.1 , so wird in dieser nach dem Induktionsgesetz eine Spannung induziert, deren Richtung entgegengesetzt zur erzeugenden Quellenspannung der Spule 1 ist.


PIC

Abbildung 13.2.1: Auswirkungen des Induktionsgesetzes

Frage:

Muss in Spule 1 nicht auch eine Spannung induziert werden?

Antwort:

Ja! Ein sich zeitlich ändernder magnetischer Fluss Ψ induziert auch in der erzeugenden Spule selbst eine Spannung4

ui = − dΨ-
        dt

die ebenfalls wie in der Spule 2 entgegengesetzt zur erzeugenden Quelle gerichtet ist. Würde die induzierte Spannung in Richtung der Quelle wirken hätten wir damit eine Mitkopplung, die zu einem Perpetuum Mobile führen würde. Und das gibt es bis heute noch nicht.

Wirkung:

Die induzierte Spannung führt zu einem entgegen gesetzten Strom, der somit der Ursache des Magnetfeldes entgegenwirkt.

Die induzierte Spannung wirkt der Quellenspannung entgegen, wodurch der Strom langsamer ansteigt und damit die Änderungsgeschwindigkeit des Magnetfeldes verlangsamt wird.5

Lenzsche Regel:

Ein induzierte Strom wirkt immer der hervorrufenden Flussänderung entgegen.

4Das Vorzeichen der induzierten Spannung ist stets so zu wählen, das es mit den verwendeten Spannungszeigern (z.B. von uq und ui in Abb. 13.2.1) zu einer Flussreduzierung kommt.

5Damit kann die Stetigkeit des Spulenstromes beim Einschalten einer Spule an eine Gleichspannung aus GdE 1 erklärt werden, da die induzierte Spannung im Einschaltaugenblick genauso groß ist wie die Quellenspannung.