Induktionsprozess

Der Induktionsprozess beschreibt die Erzeugung elektrischer Spannungen und Ströme in Leitern durch Änderungen des magnetischen Flusses, der durch den Leiter hindurchgeht. Er bildet das Kernprinzip der elektromagnetischen Induktion und wurde durch die Experimente von Michael Faraday im frühen 19. Jahrhundert erkannt. Typische Realisierungen umfassen bewegte Magnetfelder, wechselnde Ströme in benachbarten Spulen sowie verschiedene Anordnungen von Magneten und Leitern.

Der Effekt entsteht, weil eine zeitliche Änderung des magnetischen Flusses ΦB durch einen Leiter eine elektromotorische Kraft erzeugt. Nach Faradays Gesetz ist die Induktionsspannung ε proportional zur negativen Änderungsrate des Flusses: ε = - dΦB/dt. Das Vorzeichen wird durch das Lenzsche Gesetz festgelegt, das angibt, dass der induzierte Strom seine Wirkung so richtet, dass er der Veränderung entgegenwirkt.

Induktionsprozesse treten vor allem in geschlossenen Leiterbahnen auf, können aber auch in leitfähigen Körpern Wirbelströme erzeugen. In technischer Praxis sind Transformatoren, Generatoren und Induktionsheizungen Beispiele für Anwendungen der elektromagnetischen Induktion. Ebenso wird der Induktionsprozess in der zerstörungsfreien Prüfung (Wirbelstromprüfung) eingesetzt und in drahtlosen Ladesystemen genutzt.

Historisch zählte die elektromagnetische Induktion zu den Grundlagen der Elektrizitätstechnik. Faradays Experimente führten zur Formulierung des Induktionsgesetzes; später ergänzte das Lenzsche Gesetz die Richtung der induzierten Größen. Heute bildet der Induktionsprozess eine Basis für Energieerzeugung, Leistungstransformation und kontaktlose Energie- bzw. Informationsübertragung.