Die interaktive Animation veranschaulicht das Prinzip der elektromagnetischen Induktion am Beispiel eines rotierenden Magneten und einer (festen) Leiterschleife. Ein ähnliche Anordnung gibt es auch in elektrischen Generatoren. Mit der Animation lässt sich somit auch die Funktionsweise eines elektrischen Generators erklären.
Hinweis zur Benutzung
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Beschreibung der Animation
Die Animation zeigt, wie eine elektrische Spannung durch eine Rotationsbewegung induziert wird.
Es wird eine Leiterschleife dargestellt, in dessen Inneren ein Stabmagnet rotiert. In Inneren der Leiterschleife befinden sich Elektronen, die durch blaue Kugel symbolisiert werden.
Die Elektronen bewegen sich durch die Leiterschleife. Von der Ausrichtung und der Stärke des Magnetfeld hängt ab, wie stark die Elektronen ausgelenkt werden. Die höchste Spannung liegt vor, wenn sich die Feldlinien des Magnetfelds genau im rechten Winkel zu den Leiterzügen der Leiterschleife bewegen. In diese Fall befinden sich die Pole des Magneten auch nahe bei den Leiterzügen.
Die Animation enthält vier Bereiche mit den folgenden Inhalten:
| Bereich | Beschreibung |
|---|---|
| oben links | 3D-Modell einer Leiteschleife und eines rotierenden Magneten. Im Inneren der Leiterschleife werden Elektronen dargestellt. Während der Magnet rotiert, bewegen sich die Elektronen in der Leiterschleife. |
| oben rechts | Das 3D-Modell in einer Profildarstellung. Die technische Stromrichtung wird durch Symbole dargestellt. Darüber hinaus können auch die Feldlinien des Magnetfelds eingeblendet werden. |
| unten links | Die Kurve zeigt die Höhe der induzierte Spannung im Zeitverlauf an. Die Kurve wird dynamisch aktualisiert. |
| unten rechts | Die Formel zeigt, wie die induzierte Spannung berechnet wird. |
Hinweis: Die Animation berücksichtigt den Unterschied zwischen technischer und physikalischer Stromrichtung. Elektronen, angedeutet durch blaue Kügelchen zeigen die physikalische Stromrichtung an.
Überblick und Download
| Titel | Elektrische Induktion 6 |
| Zielgruppe | Lehrer/innen und Vortragende |
| Plattformen | Microsoft® Windows® Apple® Macintosh® |
| Features | Vollbildmodus verlustfreie Vergrößerung Großbildschirme und Leinwände unterstützt |
| Lizenz | Freeware (für nicht-kommerzielle Nutzung) |
| Download | Microsoft® Windows® (virengeprüft) Apple® Macintosh® (virengeprüft) |
Mitwirkende
C. Hein, S. Rikowski
Quellangaben
- 3D-Engine für 3D-Modell: Papervision3D 2.0
- 3D-Rotationen: Algorithmus übernommen von Federico Calvo (http://blog.federicocalvo.com/2009/03/papervision-3d-sphere-globla-axis.html)
- Formeln: Erzeugt mit http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php
- Autorenwerkzeug (Steuerungselemente mitgeliefert): Adobe Animate
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