Wirbelströme

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

hallo leute ich bin's mal wieder.
und wie sollte es auch anders sein ,wie nach jeder physik stunde ; ), habe
ich ein paar offene fragen und hoffe hier auf eure hilfe.
also wir haben heute einen versuch gemacht und zwar folgenden:
wir haben ein halboffenes rohr und ein rohr welches komplett zu war nebeneinander in schräger ebene aufgestellt und zwei magneten runter rutschen lassen. nun war zu beobachten,dass der magnet in dem roher,welches komplett zu war ,gegenüber dem anderen in dem halboffenen rohr langsamer hinuter rutschte.
unsere lehrerin hat nun folgende zeichnung an die tafel gebracht ,welche eine deutung dazu sein sollte wieso der magnet im rohr langsamer rutscht als der im halboffenem rohr.
also hier die zeichnung zu der ich folgende frage habe:
Wieso erfährt der kreisstrom an der oberen seite eine größere magnetische feldstärke als an der unteren seite?

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Also ich verstehe deine Zeichnung nicht. Vielleicht könntest etwas genauer beschreiben was dort zu sehen ist.

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

ok also der kreis (lila) soll der wirbelstrom des fallenden magneten darstellen. der elektronenfluss ist im wirbelstrom entgegen des uhrzeigersinns gerichtet. wenn das magnetfeld also in die zeichenebene hinein geht ,dann wirkt am oberen rand des kreises eine lorentzkraft ,welche nach oben gerichtet ist und am unteren kreisrand eine lorentzkraft ,welche nach unten gerichtet ist.
so und nun sollen die blauen gestrichelten linien verdeutlichen ,dass am oberen rand des kreises B also die magnetische feldstärke größer wird und am unteren kreissrand wird B kleiner.
unsere lehrerin hat uns das einfach so gesagt ohne erklärung ,da die stunde zu ende war und meinte wir sollen uns das bis freitag dann nochmal verdeutlichen.
nun wollte ich hier mal um rat fragen,da ich nicht verstehe ,wieso am oberen rand B einen größeren anstieg hat und am unteren einen kleineren...
kann mir jemand helfen?

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Also zunächst würde ich einmal sagen, dass der durch die induzierte Spannung erzeutge Wirbelstrom nicht durch den Magneten fliessen sondern durch das Metall, das sich im Magnetfeld befindet.
Dann muss man sich klarmachen, dass ein Wirbelstrom nur fliessen kann, wenn das Magnetfeld, in dem sich der Wirbel in deiner Skizze befindet, inhomogen, also nicht überall gleich stark ist. Allein dadurch muss das Magnetfeld an der unteren und oberen Seite deines Wirbels unterschiedlich stark sein. Ein weiterer Grund ist, dass der fliessende Strom seinerseits ein eigenes Magnetfeld erzeugt was sich wiederrum mit dem äußeren überlagert. Da in dem Wirbel die Stromrichtung an Unter- und Oberseite entgegengestzt ist, ist das durch den Strom erzeugte Magnetfeld unten und oben unterschiedlich orientiert, nämlich genau entgegengesetzt. Das heisst, es kommt zu einer Überlagerung des äußeren Magnetfeldes mit dem Magnetfeld, dass der Strom erzeugt, und zwar so, dass sich auf der einen Seite die Felderstärken addieren, und auf der anderen Seite subtrahieren.

Ich hoffe das war verständlich Big Laugh

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Bei den ganzen Regeln die den Zusammenhang zwischen Magnetfeld-, Kraft- und Stromrichtung beschreiben muss man höllisch aufpassen, da macht man schnell einen Fehler. Und die Tatsache, dass man mal von der technische und mal von der Elektronenflussrichtung spricht sorgt auch so manches Mal für Verwirrung.

Meine Erklärung vorhin war im Übrigen nicht ganz korrekt. Also nochmal: Das B-Feld steht senktrecht auf der Zeichnungsebene und ist so gerichtet, dass es in die Zeichnungsebene hineinzeigt. Wenn du jetzt den oberen Pfeil deines Wirbelstroms betrachtest, dann siehst du, dass er nach links zeigt. Dies ist die Elektronenflussrichtung. Die technische Stromrichtung ist entgegengesetzt. Wenn du die Korkenzieherregel anwendest, stellst du fest, dass das Magnetfeld, dass durch die "fliessenden" Elektronen erzeugt wird, oberhalb des oberen Pfeils aus der Ebene herauszeigt, und damit dem äußeren Magnetfeld, welches ja, wie am Anfang gesagt wurde, in die Ebene hineinzeigt, entgegenwirkt und dieses somit schwächt. Unterhalb des oberen Pfeils ist es genau umgekhrt. Wenn du dieses Gedankenexperiment für den gesamten Kreis machst, stellst du fest, dass das durch den Elektronenfluss erzeugt magnetfeld im Kreisinneren das äußere Magnetfeld verstärkt und im Kreisäußeren abschwächt. Also kann dadurch nicht erklärt werden, warum die Feldstärke ober- und unterhalb des Kreises unterschiedlich ist. Ein Erklärungsansatz wäre nur das, was ich bereits am Begin meines ersten Beitrages geschrieben habe, nämlich dass das Magnetfeld inhomogen sein muss, damit es überhaupt zu Wirbelströmen kommen kann, aber ob das jetzt oben schwächer und unten stärker, oder umgekehrt ist, kann man daraus m.E. nicht ableiten.
Aber vielleicht hat ja ein anderer ein Erklärung

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

vielen dank zunächst für deine erklärung,denn die ist wirklich so gut beschrieben ,dass ich es sehr gut verstanden habe.
also vielen dank nochmal.
aber hat jemand vielleicht noch eine erklärung dafür ,dass das magnetfeld
oben stärker sein soll als unten?

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

hat es vielleicht damit zu tun mit welchem pol der magnet nach unten fällt?
richtet sich die stärke vielleicht danach?
oder hat das damit nichts zu tun?

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

hallo?
kann mir bitte jemand helfen?
ich bin schon total verzweifelt,denn ich brauche eine erklärung für freitag

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

ja aber das ist ja hausaufgabe zu freitag und ich bemühe mich wirklich serh in physik alles genau zu verstehen ,da es mein lieblingsfach ist und ich auch klausuren schreibe.
mich beschäftigt das innerlich wirklich immer total ,wenn ich sowas nicht auf anhieb so verstehe und mir fällt immer eine 10 kilo last von den schultern ,wenn ich es durch eure hilfe dann wirklich super und 100% verstanden habe Prost

xkris · Anmeldungsdatum: 06.10.2005 Beiträge: 281 Wohnort: LÜbeck

Entspanne dich, man kann und muss nicht immer alles auf Anhieb verstehen. Wenn es dich immer so fertig macht wenn du etwas nicht auf Anhieb verstehst und dich da zu sehr reinhängst bis du mit 30 ein psychisches Wrack.
Ausserdem gibts vielleicht nix zu verstehen. Vielleicht hat deine Lehrerin einen Fehler gemacht, soll ja vorkommen Big Laugh

Ricky · Anmeldungsdatum: 16.01.2009 Beiträge: 1000

vielleicht hast du recht...naja
wenn auf jeden fall irgendjemand eine erklärung dafür
findet kann er sie ja hier trotzdem noch gerne los werden Augenzwinkern

manni · Gast

Hallo,
Schau mal hier nach.
de.wikipedia.org/wiki/Wirbelstrom