Induktion/ Selbstinduktion

AbdulZ07 · Anmeldungsdatum: 30.01.2017 Beiträge: 15

Meine Frage:
1. berechnen sie die induzierte Spannung, wenn der Magnetische Fluss die folgende funktionale Abhängigkeit besitzt:

mit

,

und

2. Gegeben ist eine Spule mit 6000 Windungen, 15cm Länge und 20cm² Querschnittsfläche. Berechnen sie die Induktivität der Spule.

3.Eine Spule und ein Widerstand sind parallel geschaltet. Sie sind an einer Batterie mit einer Spannung von

angeschlossen. Zur Zeit

wird der Schalter geöffnet. Die Stromstärke nimmt dann ab.
a) Erklären sie, weshalb der Wert nicht sofort auf 0 abfällt.
b) Berechnen sie den ohmschen Widerstand der Spule
c) Die unmittelbar nach dem Öffnen des Schalters induzierte Spannung beträgt 32V.
Bestimmen sie die zeitliche Änderungsrate

unmittelbar nach dem Öffnen des Schalters und berechnen sie einen Näherungswert für die Induktivität der Spule.

Meine Ideen:
1. Einmal nach t abgeleitet:

und

ergibt

Aber wie man hier auf die Zeit kommt finde ich nicht heraus.

2. Nach der Formel

die Werte eingesetzt und ein Ergebnis von

bekommen.

3. Hier bräuchte ich eine Erklärung, da ich hier echt ratlos bin ^^

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Zu 1:
Das ist alles, Du hast nun eine Formel für die zeitabhängige Spannung Uind(t).

Zu 2:
Die 0,6H sind in Ordnung.

Zu 3:
Bei a) denk an den Titel Deiner Frage...
Bei b) und c) habe ich das Gefühl, hier fehlt ein Diagramm oder andere Zusatzinformation. Kann das sein?

Viele Grüße
Steffen

AbdulZ07 · Anmeldungsdatum: 30.01.2017 Beiträge: 15

Zu 1: Und wie soll ich einen bestimmten Wert berechnen wenn t nicht angegeben ist?

Zu 3: sorry, siehe Datei

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Zu 1: steht denn da was von einem bestimmten Wert? Dann müsste ein Zeitpunkt angegeben sein. So reicht es völlig aus, wenn Du den Spannungsverlauf angibst.

Gut, dann zu b:

Solange der Schalter zu ist (die ersten zwei Sekunden), stehen doch 24 Volt an der Spule an. Welcher Strom fließt? Was lernen wir daraus?

Und zu c:

Die zeitliche Änderungsrate entspricht der Steigung im Graphen. Wie kriegst Du die raus?

AbdulZ07 · Anmeldungsdatum: 30.01.2017 Beiträge: 15

Zu a) da sich die Elektronen durch das Magnetfeld der Spule bewegen, werden sie von der Lorenz-Kraft abgelenkt und es findet eine Ladungsverschiebung statt die dafür sorgt dass die Spannung kurzfristig aufrechterhalten werden kann, oder?

b) der Strom der Spule? Also

somit müsste R=600

sein.

c) hier bin ich ratlos, tut mir leid ^^`

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Zu a:
Klingt etwas kompliziert. Denk an die Induktionsspannung. Die wirkt prinzipiell der Stromänderung entgegen. Etwas romantisch ausgedrückt: die Spule will halt nicht, dass sich der Stromfluss ändert. Tut er es doch, versucht sie es mit der entgegengerichteten Induktionsspannung zu verhindern. Je größer die Änderung, umso größer die Gegenwehr.

Versuch das mal wissenschaftlich auszudrücken

Zu b: passt!

Zu c:
Stichwort Steigungsdreieck. Leg ein Lineal an und schau, wieviel mA pro Sekunde es runtergeht. Genau das ist dI/dt.

AbdulZ07 · Anmeldungsdatum: 30.01.2017 Beiträge: 15

Vielen Dank für deine gute Hilfe ^^

Gruß,
Abdul