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[quote="Quadrat1"]Moin Leute, hat jemand eine gescheite Seite, auf der die Wechselspannung vernünftig erklärt ist? Habe im Internet ein bisschen rumgestöbert und nur komplizierte Texte gefunden. Mich würde nicht nur die Funktion sondern auch die Rechnung dazu interessieren. Bis jetzt weiß ich, dass durch die zeitliche Änderung der Fläche A eine Induktionsspannung erzeugt wird. Es befindet sich also eine drehende Leiterschleife in einem homogenen Magnetfeld, dabei wird eine sinusförmige Induktionsspannung erzeugt. Für die wirksame Leiterfläche [latex]A_{s} [/latex] gilt: [latex]A_{s} [/latex]= A * cos([latex]\alpha[/latex]) Ich verstehe aber nicht ganz die Formel. Würde mich um eine hilfreiche Antwort freuen. MfG Quadrat1[/quote]
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GvC
Verfasst am: 18. Feb 2017 14:48
Titel:
Quadrat1 hat Folgendes geschrieben:
Ich habe mir gerade eine Skizze gemacht und verstehe nicht ganz, warum die induzierte Spannung am kleinsten ist, wenn die Leiterfläche senkrecht zu dem homogenen Magnetfeld steht.
Wenn die Fläche senkrecht zum Feld steht (der Flächenvektor also parallel zum Feldvektor) ist der Fluss durch die Fläche maximal (s. Skizze von ML). Für die Spannung ist aber nicht der Fluss, sondern die zeitliche Fluss
änderung
maßgeblich. Die ist in dieser Stellung aber minimal.
Nochmal zur Erinnerung:
Bei
ist der Kosinus maximal (nämlich 1), der Sinus aber (betragsmäßig) minimal (nämlich Null).
ML
Verfasst am: 18. Feb 2017 14:27
Titel:
Hallo,
Quadrat1 hat Folgendes geschrieben:
Danke für die ausführliche Antwort. Ich habe mir gerade eine Skizze gemacht und verstehe nicht ganz, warum die induzierte Spannung am kleinsten ist, wenn die Leiterfläche senkrecht zu dem homogenen Magnetfeld steht.
Sie ist zu dem Zeitpunkt betragsmäßig am kleinsten (nämlich null), nicht aber absolut gesehen, da die Spannung ja auch negative Werte annehmen kann.
Die Spannung entsteht in diesem Fall* durch die Lorentzkraft auf die freien Ladungsträger im Leiter. Die Lorentzkraft ist zu dem fraglichen Zeitpunkt gleich null, da sich der Leiter in Richtung der B-Feldlinien bewegt.
Das Kreuzprodukt der magn. Lorentzkraft
erreicht bei
aber gerade den Wert null.
Zitat:
Muss nicht gerade dort die Spannung am höchsten sein? Zudem bringen mich die Vektoren etwas durcheinander. Und was genau ist ein Scheitelwert?
Der Scheitelwert ist der maximale Wert (gezählt von null).
Viele Grüße
Michael
* Spannung, die durch Flussdichteänderung entsteht, hat mir der Lorentzkraft hingegen nichts zu tun.
Quadrat1
Verfasst am: 18. Feb 2017 14:05
Titel:
Danke für die ausführliche Antwort. Ich habe mir gerade eine Skizze gemacht und verstehe nicht ganz, warum die induzierte Spannung am kleinsten ist, wenn die Leiterfläche senkrecht zu dem homogenen Magnetfeld steht. Muss nicht gerade dort die Spannung am höchsten sein? Zudem bringen mich die Vektoren etwas durcheinander. Und was genau ist ein Scheitelwert?
GvC
Verfasst am: 18. Feb 2017 02:07
Titel:
Der magnetische Fluss durch die Leiterschleife ist bei homogenem Magnetfeld das Skalarprodukt aus Flussdichte- und Flächenvektor.
Das kannst Du Dir auch anschaulich anhand einer kleinen Skizze verdeutlichen: Wenn die Spule parallel zum Feld ausgerichtet ist, ihr Flächenvektor also senkrecht zum Flussdichtevektor steht, geht kein Fluss durch die Leiterschleife. Wenn dagegen die Spule senkrecht zum Feld steht, ihr Flächenvektor also parallel zum Flussdichtevektor gerichtet ist, geht der maximale Fluss B*A durch die Leiterschleife.
Die Leiterschleife dreht sich mit der Winkelgeschwindigkeit
. Der Winkel
ist also zeitabhängig:
und demzufolge der Fluss durch die Leiterschleife ebenfalls zeitabhängig:
Die in der Leiterschleife induzierte Spannung ist laut Induktionsgesetz
Dabei ist
der Scheitelwert der induzierten Spannung.
Quadrat1
Verfasst am: 17. Feb 2017 17:38
Titel: Wechselspannung leicht erklärt?
Moin Leute,
hat jemand eine gescheite Seite, auf der die Wechselspannung vernünftig erklärt ist? Habe im Internet ein bisschen rumgestöbert und nur komplizierte Texte gefunden. Mich würde nicht nur die Funktion sondern auch die Rechnung dazu interessieren. Bis jetzt weiß ich, dass durch die zeitliche Änderung der Fläche A eine Induktionsspannung erzeugt wird. Es befindet sich also eine drehende Leiterschleife in einem homogenen Magnetfeld, dabei wird eine sinusförmige Induktionsspannung erzeugt. Für die wirksame Leiterfläche
gilt:
= A * cos(
)
Ich verstehe aber nicht ganz die Formel. Würde mich um eine hilfreiche Antwort freuen.
MfG Quadrat1