Entstehung einer Induktionsspannung bei einer bewegten Spule und einem Dauermagneten

Bei der vorliegenden Aufgabe wird ein Dauermagnet in eine Spule gelegt und die Spule wird mit einem Magneten bewegt. Die Frage lautet – ob dabei eine Induktionsspannung entstehen kann und warum.

Um diese Frage zu beantworten müssen wir uns zunächst anschauen was eine Induktionsspannung ist und wie sie entsteht. Eine Induktionsspannung wird erzeugt, wenn sich das magnetische Feld innerhalb einer Leiterschleife ändert. Diese Änderung des magnetischen Feldes kann durch die Bewegung eines Magneten oder durch eine Änderung des Stroms in einer nahegelegenen Spule verursacht werden.

In diesem Fall bewegen wir jedoch sowie den Dauermagneten als ebenfalls die Spule gemeinsam. Da beide gemeinsam bewegt werden und dadurch keine relative Bewegung zwischen Spule und 🧲 vorliegt, entsteht keine Änderung des magnetischen Feldes in der Spule. Daher kann keine Induktionsspannung entstehen.

In einer Leiterschleife wird eine Spannung induziert wenn sich die Flussdichte oder der Spulenquerschnitt ändert. In diesem Fall bleibt der Spulenquerschnitt dauerhaft, da die Spule selbst nicht verformt wird. Die Flussdichte wird durch den umwickelten Dauermagneten vorgegeben und ändert sich nicht, wenn sowohl der Magnet als auch die Spule gemeinsam bewegt werden.

Daher ist die Änderung des magnetischen Flusses (dphi/dt) genauso viel mit null und somit wird keine Induktionsspannung induziert. Es spielt dabei auch keine Rolle · ob der Dauermagnet im Inneren der Spule fest mit ihr verbunden ist oder nicht · da sich der magnetische Fluss im Inneren der Spule nicht ändert.

Zusammenfassend kann man sagen, dass keine Induktionsspannung entsteht, wenn ein Dauermagnet in eine Spule gelegt und die Spule mit einem Magneten bewegt wird, da keine relative Bewegung zwischen Spule und Magnet vorliegt und somit das magnetische Feld in der Spule konstant bleibt.