Übung ET1-10.02 – Lenz'sche Regel

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-12-01)

Bezug zu ET1-10 Induktion

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Aufgabe

Eine zylindrische Spule mit $N=200$ Windungen ist horizontal ausgerichtet. Die Spule hat einen Widerstand von $R=4,0\Omega$ und ist an ihren Klemmen kurzgeschlossen.
Ein Stabmagnet wird wie skizziert von links mit seinem Nordpol voran horizontal in die Spule hineingeschoben.

Während der Bewegung ändert sich der magnetische Fluss durch die Spule von ${\Phi }_1=0$ auf ${\Phi }_2=0,80\mathrm{mWb}$ in der Zeit $\Delta t=0,10\mathrm{s}$.

a) In welche Richtung fließt der induzierte Strom? Geben Sie an, ob er – von rechts auf die Spule blickend – im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn fließt (siehe Skizze). Begründen Sie Ihre Antwort mit der Lenz’schen Regel!

b) Berechnen Sie den Betrag der induzierten Spannung $|u_{\mathrm{ind}}|$!

c) Berechnen Sie den Betrag des induzierten Stroms $|i_{\mathrm{ind}}|$!

d) Welche Kraft wirkt zwischen dem Magneten und der Spule – anziehend oder abstoßend? Begründen Sie!

e) Der Magnet wird nun aus der Spule herausgezogen. Wie ändern sich die Antworten zu a) und d)?

Lösung

a) Im Uhrzeigersinn (von rechts blickend)
b) $|u_{\mathrm{ind}}|=1,6\mathrm{V}$
c) $|i_{\mathrm{ind}}|=0,40\mathrm{A}$
d) Abstoßend
e) Stromrichtung kehrt sich um (gegen den Uhrzeigersinn); Kraft wird anziehend.

▶️ Vollständiger Lösungsweg