Angenommen, ich habe eine kleine Spule, die mit einer konstanten Geschwindigkeit in ein Solenoid bewegt wird. Der Elektromagnet hat bereits einen Stromfluss (im Grunde ist es ein Elektromagnet). Die kleine Spule beginnt hinter dem Solenoid, bewegt sich darauf zu, hinein und dann durch das andere Ende heraus. Wie groß ist der magnetische Fluss im Magneten? (d. h. Wie sieht die Form des Magnetfluss-Zeit-Diagramms innerhalb des Solenoids aus?)
Sobald sich die Spule vollständig im Solenoid befindet, ist der Magnetfluss konstant, da das Magnetfeld im Inneren gleichmäßig ist. Nimmt jedoch der magnetische Fluss innerhalb des Solenoids zu, wenn sich die Spule nähert, oder ab? Ich persönlich denke, dass es abnimmt, weil die Spule ein Feld induziert, das dem Feld des Solenoids entgegenwirkt, während sich das Feld des Solenoids nicht ändert. Daher wird das Feld innerhalb des Solenoids teilweise aufgehoben und der magnetische Fluss nimmt ab. Mir wurde jedoch gesagt, dass ich falsch liege. Kann jemand erklären warum?
Wenn sich die Spule dem Solenoid nähert, nimmt die Feldstärke durch die Spule weiter zu und erhöht somit den Fluss. Um dem entgegenzuwirken, wird von der Spule ein Magnetfeld in entgegengesetzter Richtung zum Feld des Solenoids erzeugt, daher kommt es näher zum Solenoid die Intensität Das von der Spule erzeugte Feld nimmt ebenfalls zu, um dem zunehmenden Solenoidfeldfluss entgegenzuwirken. Wie Sie sagten, würde dies bedeuten, dass das Feld innerhalb des Solenoids abgenommen hat und immer noch abnimmt, wenn sich die Spule ihm nähert, da die Feldlinien der Spule in das Solenoid eintreten aus die entgegengesetzte Richtung und der Feldfluss der Spule nimmt innerhalb des Solenoids immer noch zu. Um dem entgegenzuwirken, versucht der Solenoid, seine Feldstärke zu erhöhen, und daher wird der Fluss nach dem Lenz-Gesetz innerhalb des Solenoids zunehmen, um seine ursprüngliche Feldstärke gleich zu halten.All dies geschieht in sehr kurzer Zeit.
DAS MAGNETFELD INNERHALB DES MAGNETEN ÄNDERT SICH, aber es geschieht kurzzeitig, wenn das Solenoid sein ursprüngliches Feld wiederherstellt.
Das Gesetz von Lenz sagt uns, dass die induzierte EMF versuchen wird, dies zu „bekämpfen“: Die induzierte EMF neigt dazu, Ströme zu treiben, die der Änderung des magnetischen Flusses „entgegenwirken“ (wie im Solenoid aufgrund der Gegeninduktivität der Spule). Für diesen Aufbau bedeutet dies, dass die EMF der Abnahme der Feldstärke des Solenoids innerhalb des Solenoids entgegenwirkt – es treibt einen Strom an, der versucht, B daran zu hindern, es zu ändern, und verstärkt sein Feld.
Wenn die Enden der Spule kurzgeschlossen sind (damit Strom in der Spule fließen kann), erzeugt der sich ändernde Fluss durch die Spule beim Eintritt in das Solenoid einen Strom in der Spule, der ein Feld erzeugt, das der Erhöhung des Flusses entgegenwirkt . Dieses induzierte Feld neigt dazu, den Nettofluss durch das Solenoid zu reduzieren. Dies erzeugt eine EMK im Solenoid, die mit der externen Stromversorgung zusammenarbeitet, um zu versuchen, den ursprünglichen Fluss durch das Solenoid aufrechtzuerhalten. All diese Dinge hängen von der Änderungsrate ab, sodass der Strom durch das Solenoid zunimmt, wenn der Nettofluss abnimmt.
RW Vogel