147. Fundamental-Versuche und -Gesetze.

[Abbildung: Fig. 187.]

Die Induktionselektrizität wird nach folgendem Gesetze hervorgebracht.

#Wird ein Teil eines geschlossenen Leiters einem Teil eines galvanischen

Stromes genähert, oder von ihm entfernt, so entsteht jedesmal in dem

geschlossenen Leiter ein elektrischer Strom, der Induktionsstrom.#

Die Richtung des Induktionsstromes ist stets eine solche, daß durch die

Einwirkung des induzierten Stromes auf den induzierenden nach den

Ampèreschen Gesetzen ^die Bewegung verlangsamt^ würde (Gesetz von Lenz);

es hat also der beim ^Annähern^ induzierte Strom ~L′L~ die

^entgegengesetzte^ Richtung, wie der induzierende Strom ~BD~, so daß

diese beiden, in entgegengesetzter Richtung laufenden Ströme sich

abstoßen, demnach die Bewegung des Annäherns verlangsamen würden; es hat

ferner der beim ^Entfernen^ induzierte Strom ~LL′~ die gleiche Richtung

wie der induzierende Strom ~BD~, so daß also die beiden in gleicher

Richtung laufenden Ströme sich anziehen, also die Bewegung des

Entfernens verlangsamen würden.

Man erregt diese Induktionsströme und weist sie leicht nach auf folgende

Art.

Man benützt: 1) die #induzierende Rolle# (~P~), das ist ein in vielen

Windungen auf eine Spule gewickelter, isolierter Kupferdraht, durch

welchen der Strom einer Batterie geleitet werden kann.

2) Die #induzierte oder Induktionsrolle# (~J~); das ist ein über eine

größere Spule in sehr vielen Windungen gewickelter, meist viel feinerer,

isolierter Kupferdraht: die Induktionsrolle kann so über die

induzierende geschoben werden, daß letztere von ersterer ganz umhüllt

wird. Die beiden Enden der Induktionsrolle ~J~ führen zu Klemmschrauben,

von denen Drähte zu einem empfindlichen Galvanometer führen, so daß die

#Induktionsrolle mit den Galvanometerwindungen einen geschlossenen

Leiter bildet#.

[Abbildung: Fig. 188.]

~a~) #Elektrische Induktion.# Man leitet den Strom der Batterie durch

die induzierende Rolle und schiebt dann die Induktionsrolle über die

induzierende, ^so entsteht in der Induktionsrolle durch die Annäherung

des geschlossenen Leiters an den Stromteil ein Strom^, welcher die Nadel

des Galvanometers ablenkt. Dieser Strom ist dem induzierenden oder

primären Strome entgegengesetzt gerichtet und heißt #Schließungsstrom#.

Man zieht die Induktionsrolle von der induzierenden weg, so entsteht in

der Induktionsrolle ein Strom, der die Nadel des Galvanometers nach der

entgegengesetzten Richtung ablenkt; dieser Strom ist dem induzierenden

Strome gleichgerichtet und heißt #Öffnungsstrom#. #Die beiden

Induktionsströme sind der Richtung nach verschieden.#

Die Ströme dauern nur so lange, als die Bewegung des Annäherns und

Entfernens dauert; #sobald die Bewegung aufhört, hört der

Induktionsstrom auf#, weshalb die Nadel des Galvanometers auf 0

zurückgeht.

Wenn man die Induktionsrolle über die induzierende gesteckt hat, und nun

erst den Strom in der primären Rolle schließt, so entsteht ein

Induktionsstrom von derselben Richtung, wie beim Annähern, also ein

^Schließungsstrom^; wenn man den Strom in der primären Rolle öffnet, so

entsteht ebenso ein ^Öffnungsstrom^. Diese Ströme sind von derselben

Richtung wie die zuerst gefundenen, haben auf sie ihren Namen

übertragen, haben ganz ähnliche Entstehungsursache, aber, dem raschen

Hineinlaufen des Stromes in die primäre Rolle entsprechend, eine ^sehr

kurze, fast momentane Dauer^, und verlaufen deshalb mit ^größerer

Kraft^.

~b~) #Magnetelektrische Induktion.# Schiebt man in die Induktionsrolle

einen permanenten Magnet, so entsteht ein Strom; beim Herausziehen des

Magnetstabes entsteht ein entgegengesetzt gerichteter Strom. Der Magnet

wirkt ja nach Ampères Theorie wie ein Solenoid, und da der vorher

benützte primäre Strom die Form eines Solenoides hatte, so kann er durch

einen Magnet ersetzt werden. #Durch Annähern und Entfernen des Magnetes

können Ströme induziert werden.#

Auch die Richtung dieser Ströme kann leicht gefunden werden, da beim

Magnete am Nordpole, d. h. wenn man den Nordpol dem Auge zukehrt, die

Ströme entgegengesetzt dem Zeiger der Uhr laufen. Steckt man den Magnet

mit dem Nordpol voran in die Induktionsrolle, so ist der Induktionsstrom

diesen Ampère-Strömen entgegengesetzt, und läuft wie die Uhr; zieht man

den Magnet wieder heraus, so läuft der Strom gegen die Uhr. Bei

Benützung des Südpoles entstehen Ströme von je entgegengesetzter

Richtung.

~c~) #Elektromagnetische Induktion.# Wenn man in das Innere der

induzierenden Rolle ein Stück weiches Eisen oder besser ein Bündel

weicher Eisenstäbe steckt, und nun dieselben Versuche wie in ~a~

wiederholt, so erhält man Ströme von gleicher Richtung wie vorher,

jedoch von größerer Stärke. Denn der in der primären Rolle steckende

Eisenkern wird bei Stromschluß magnetisch, beim Öffnen wieder

unmagnetisch; die Kreisströme dieses ^Elektromagnetes^ sind aber gleich

gerichtet den Kreisströmen der primären Rolle; beide wirken induzierend

in demselben Sinne, weshalb die Induktionsströme der Summe beider

Wirkungen entsprechen.

Alle diese wichtigen Gesetze wurden von Faraday 1813 entdeckt.

Besonderes Interesse erregen die Magnetinduktionsströme deshalb, weil

man, ähnlich wie man mittels des Stromes Magnetismus hervorrufen kann

(Elektromagnet), so nun mittels des Magnetes auch wieder den

elektrischen Strom hervorrufen kann, weil man ferner, ohne eine Batterie

nötig zu haben, mittels des Magnetstabes allein Ströme erzeugen kann,

und schließlich weil gerade diese magnetelektrischen Induktionsströme in

jüngster Zeit eine ungeahnte Entwicklung erfahren und vielfache und

großartige Anwendung gefunden haben. Man erhält diese magnetelektrischen

Ströme als Äquivalent für die Kraft, die man aufwenden muß zur

Überwindung der Kraft, mit welcher die induzierten Ströme die Magnetpole

anziehen resp. abstoßen.

[Abbildung: Fig. 189.]

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 152 / 340 题