Induktion und Wechselstrom

Baba_Saad · Anmeldungsdatum: 18.12.2009 Beiträge: 15

Guten Tag,

habe eine Frage zu einer Aufgabe. Ich weiß nicht so recht, wie ich da vor gehen soll.

In einer 53,5cm langen, luftgefüllten Spule mit 5000 Windungen steigt in 10s die Stromstärke gleichmäßig von 1,0A auf 6,0A.

Welche Spannung wird induziert, wenn die Achsen beider Spulen den Winkel 45° bilden?

Meine Ansatzformel aus der Schule ist: As=A*cos(alpha)

Aber wenn ich in die Lösung gucke, komme ich nicht aufs richtige Ergebnis, vielleicht benutze ich irgendwo eine falsche Zahl.

Kann mir jemand helfen?

Danke im Vorraus

MfG

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Baba_Saad · Anmeldungsdatum: 18.12.2009 Beiträge: 15

Oh hab ich vergessen.

Die Angaben für die zweite Spule sind:

In der Feldspule liegt eine Induktionsspule mit 100 Windungen und

Fläche.
Welche Spannung wird induziert, wenn die Achsen beider Spulen den Winkel 45° bilden?

MfG

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Induktionsgesetz:

|ui| = Ni*d(Phi)/dt (Ni = Windungszahl der Induktionsspule)

Wenn man den magn. Fluss Phi durch die Induktionsspule ableiten will, muss man ihn erstmal kennen. Er ist das Skalarprodukt aus den Vektoren Flussdichte und Induktionsspulenfläche. Also

Phi = B*A*cos(alpha) mit alpha=Winkel zwischen den Vektoren B und A = 45°

Die Flussdichte B in der Feldspule ergibt sich aus

B = µ0*H

Die magnetische Feldstärke H in einer Spule der Länge l ist nach Durchflutungssatz näherungsweise (dabei Vernachlässigung des Feldverlaufs im Außenraum der Feldspule)

H = Nf*i/l (mit Nf = Windungszahl der Feldspule)

---> B = µ0*Nf*i/l
---> Phi = B*A*cos(alpha) = µ0*Nf*i*A*cos(alpha)/l
---> |ui| = Ni*d/dt(µ0*Nf*i*A*cos(alpha)/l)

Bis auf den Strom i sind alle Größen zeitlich konstant. Daraus folgt

|ui| = (Ni*Nf*µ0*A*cos(alpha)/l)*di/dt

di/dt ist gegeben zu di/dt = 5A/10s = 0,5A/s

Jetzt kannst Du alle gegebenen Größen einsetzen und die induzierte Spannung (hoffentlich selber) ausrechnen.