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Induzierte Spannung als Funktion der Zeit
 
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Bert92



Anmeldungsdatum: 07.07.2017
Beiträge: 1

Beitrag Bert92 Verfasst am: 07. Jul 2017 13:34    Titel: Induzierte Spannung als Funktion der Zeit Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo, hier eine kleine Frage zur Induktionsspannung:

Betrachtet ein Solenoid mit 1000 Windungen, einer Länge von 25cm und einem Durchmesser von 2cm.
Nun wird um das Solenoid eine Drahtschleife mit einer Windung und einem Durchmesser von 5cm gelegt.

Gefragt ist nach der induzierten Spannung als Funktion der Zeit, wenn der mit einer Frequenz von 50Hz
oszillierende Solenoidstrom folgende Zeitabhängigkeit besitzt.

I=1,25A sind(wt) mit w als Kreisfrequenz.

(Magnetisches Außenfeld ist vernachlässigbar)

Meine Ideen:
Meine Überlegung war, dass der Induzierte Strom ja proportional zur induzierten Spannung sein muss. Und die induzierte Spannung gleich dem negativen Magnetischen Fluss ist. Nun weiß ich nicht mehr weiter.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jul 2017 14:41    Titel: Antworten mit Zitat

Bert92 hat Folgendes geschrieben:
Meine Überlegung war, dass der Induzierte Strom ja proportional zur induzierten Spannung sein muss.


Es ist aber nicht nach dem induzierten Strom, sondern nach der induzierten Spannung gefragt.

Bert92 hat Folgendes geschrieben:
Und die induzierte Spannung gleich dem negativen Magnetischen Fluss ist.


Nein, Spannung ist nicht gleich einem magnetischen Fluss, auch nicht einem negativen. Stattdessen ist der Zusammenhang zwischen induzierter Spannung und magnetischem Fluss durch das Induktionsgesetz gegeben, im vorliegenden Fall:



Das Minuszeichen ist hier irrelevant, da keine Angabe über die positive Richtung der induzierten Spannung gemacht wird. Also sollte besser der Betrag der induzierten Spannung bestimmt werden:



Diese Gleichung schreibt Dir vor, dass der magnetische Fluss nach der Zeit abgeleitet werden soll. Um das tun zu können, musst Du den magnetischen Fluss zunächst berechnen. Kannst Du das?
Bert123



Anmeldungsdatum: 07.07.2017
Beiträge: 3

Beitrag Bert123 Verfasst am: 07. Jul 2017 14:50    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die Antwort. Ja das war mir bewusst, hab es nur bisschen unverständlich formuliert.

Bin jetzt vielleicht drauf gekommen (nach etlichem probieren):

Es müsste doch folgender Zusammenhang gelten: U = -L * dI/dt

Demnach die Selbstinduktion berechnen und die Stromfunktion nach der Zeit ableiten und einsetzen. Danach noch mit dem 50Hz mein Omega berechnen und wiederum einsetzen?

Danke schonmal 👍
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jul 2017 15:23    Titel: Antworten mit Zitat

Bert123 hat Folgendes geschrieben:
Es müsste doch folgender Zusammenhang gelten: U = -L * dI/dt


Nein, es geht hier nicht um Selbstinduktion. Du sollst doch nicht die Spannung im Solenoid, sondern in der eindrähtigen Leiterschleife bestimmen. Die Vorgehensweise hab' ich Dir genau erklärt.

Du könntest natürlich auch mit Deiner Formel zunächst die Spannung im Solenoid bestimmen und dann die gesamte Anordnung als Trafo mit dem Übersetzungsverhältnis 1000:1 betrachten. Aber warum so umständlich?
Bert123



Anmeldungsdatum: 07.07.2017
Beiträge: 3

Beitrag Bert123 Verfasst am: 07. Jul 2017 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Irgendwie steh ich auf dem Schlauch.

Habs im Anhang jetzt mal über den Magnetischen Fluss versucht?



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GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jul 2017 15:57    Titel: Antworten mit Zitat

Wo kommt denn jetzt plötzlich das Quadrat bei der Windungszahl her?
Bert123



Anmeldungsdatum: 07.07.2017
Beiträge: 3

Beitrag Bert123 Verfasst am: 07. Jul 2017 15:59    Titel: Antworten mit Zitat

Ah, wenn ich es beim meinem B berücksichtige fällt es beim Magnetischen Fluss weg.
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