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Stark Buch - Lösung falsch?
 
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LurchiDerLurch
Gast





Beitrag LurchiDerLurch Verfasst am: 02. Apr 2011 16:03    Titel: Stark Buch - Lösung falsch? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

ich bin hier gerade mitten in meiner Abivorbereitung und lasse mich hier gerade vom Stark Buch Abituraufgaben Physik G8 ein bisschen verwirren...

Die Aufgabe geht über Induktion. Es wird ein Drahrahmen mit A = s*2s (s = 3cm) in ein homogenes Magnetfeld (B = 0,8 T) geschoben (Kantenlänge 9cm mit v = 1,5cm/s). Jetzt soll man die Induktionsspannung in den einzelnen Zeitintervallen berechnen (also Eintritt, während der Rahmen komplett im Feld ist und letztelich wieder austritt).

Meine Ideen:
Mir ist natürlich schon bekannt, dass die Induktionsspannung mit der Änderung des Magnetischen Flusses zu tun hat.
Nachdem B konstant bleibt und sich nur A ändert ist mit der Formel für den

Magnetischen Fluss: O(t) = B*A(t)

die

Induktionsspannung: Ui(t) = -B * A(t)

Jetzt verwirrt mich aber deren Lösung:

( Wenn man jetzt mal davon absieht, dass die in der Lösung mit 0,03cm und 0,015cm/s anstatt m und m/s rechnen... )

Geben die für den Abschnitt, in dem der Rahmen komplett im Magnetfeld ist an:

A = 2s² (logisch, ist ja komplett drin)
O(t) = B * 0 (Wieso 0??? A ist doch 2s² und nicht 0!) <-- ???
Ui(t) = 0 (logisch weil die Ableitung von A 0 ergeben würde)

Jetzt würde ich von euch gerne hören, dass die sich beim Magnetischen Fluss getäuscht haben. ^^ Der hat ja nichts mit der Änderung zu tun... der ist nach wie vor B*A egal ob sich A jetzt ändert oder nicht.

mfg,

Lurchi
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 02. Apr 2011 16:42    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast schon richtig geschrieben, dass für die Induktion die Änderung des Magnetischen Flusses notwendig ist. Da B in deinem Fall konstant ist, kommt es auf die Änderung von A an. Auch das hattest du schon richtig erkannt.



Für ein homogenes magnetisches Feld gilt:



Daraus erhält man bei konstantem B und einer Leiterschleife (N=1):



Wie man der Gleichung entnehmen kann, kommt es aber nicht darauf an, welcher Teil der Fläche sich gerade im Bereich des Magnetfeldes befindet, sondern darauf, für welchen Teil der Fläche sich im Zeitabschnitt dt das Magnetfeld ändert. Wenn die Schleife komplett im Magnetfeld ist und dort bewegt wird, ist am Anfang die komplette Schleife vom Magnetfeld durchsetzt und am Ende auch. Für keinen Teil der Fläche ändert sich also etwas.

Ich hoffe, ich konnte es einigermaßen anschaulich erklären.


Zuletzt bearbeitet von Brot am 02. Apr 2011 16:59, insgesamt einmal bearbeitet
LurchiDerLurch
Gast





Beitrag LurchiDerLurch Verfasst am: 02. Apr 2011 16:57    Titel: Antworten mit Zitat

Brot hat Folgendes geschrieben:

Es kommt aber nicht darauf an, welcher Teil der Fläche sich gerade im Bereich des Magnetfeldes befindet, sondern darauf, für welchen Teil der Fläche sich im Zeitabschnitt dt das Magnetfeld ändert. Wenn die Schleife komplett im Magnetfeld ist und dort bewegt wird, ist am Anfang die komplette Schleife vom Magnetfeld durchsetzt und am Ende auch. Für keinen Teil der Fläche ändert sich also etwas.


Danke für deine Antwort.

Aber das klingt doch sehr nach nach der induzierten Spannung...

Mir geht es um den Magnetischen Fluss (phi)

Zitat:
Der magnetische Fluss Φ ist das Produkt aus der magnetischen Feldstärke und der vom Magnetfeld senkrecht durchsetzten Fläche.


Also nichts mit dt oder dergleichen... einfach B*A

Wie kommen die dann aber auf Φ(t) = B*0 wenn doch A=2s² ist grübelnd
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 02. Apr 2011 17:06    Titel: Antworten mit Zitat

LurchiDerLurch hat Folgendes geschrieben:
Wie kommen die dann aber auf Φ(t) = B*0 wenn doch A=2s² ist grübelnd


Wenn das in deinem Buch wirklich so drin steht, dann ist das nicht richtig. Ich habe das Buch allerdings nicht hier und kenne nur deine Angaben. Um welches Bundesland handelt es sich und aus welcher Abiturprüfung stammt die Aufgabe?

Im Induktionsgesetz wird die Änderung vom magnetischen Fluss wirksam und nicht der magnetische Fluss an sich. Deshalb verstehe ich nicht ganz, warum er noch einmal extra aufgeführt wird. grübelnd
LurchiDerLurch
Gast





Beitrag LurchiDerLurch Verfasst am: 02. Apr 2011 17:20    Titel: Antworten mit Zitat

Bayern. G8 2011. Buch heist "Abitur-Übungsaufgaben Bayern G8" wie gesagt von STARK und is auf S.40 die Aufgabe.

Ist keine offizielle Musteraufgabe. Sind so Aufgaben in dem Buch.

Weis auch nicht wieso die nochmal fläche und magnetischen fluss angeben wenn man blos die Spannung berechnen soll... die Spannung ham sie dann ja wieder richtig gemacht.

Wüsste auch nicht was ich aus der Angabe falsch verstehen könnte...
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 03. Apr 2011 15:45    Titel: Antworten mit Zitat

Bist Du sicher, dass im Buch tatsächlich



steht und nicht etwa



?
LurchiDerLurch
Gast





Beitrag LurchiDerLurch Verfasst am: 03. Apr 2011 16:06    Titel: Antworten mit Zitat

ja, da steht phi ohne ein punkt drüber. ich denke die haben sich in der tat einfach verschrieben. bei einem weiteren abschnitt (bei 10-14 sekunden, wenn der drahtrahmen auserhalb vom magnetfeld ist) ist A nämlich 0 und da steht die selbe zeile (diesmal korrekterweise)... ich vermute die haben das einfach kopiert und nicht bemerkt...

Danke für eure Hilfe smile
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