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Magn. Feldstärke in Ringspule
 
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ATtiny



Anmeldungsdatum: 19.01.2019
Beiträge: 22

Beitrag ATtiny Verfasst am: 05. Mai 2019 13:52    Titel: Magn. Feldstärke in Ringspule Antworten mit Zitat

Hallo,

folgende Aufgabe:

http://abload.de/img/unbenanntu3jit.png

Eine Ringspule aus Kupferdraht, welcher um einen Holzkern gewickelt wurde,
wird von einem Strom I durchflossen. Streufelder und Drahtdicke sind zu vernachlässigen. Gegeben sind:

I = 0,4A
Windungszahl N = 1000
Der mittlere Radius des Holzkerns = 3cm
h = 2cm

Nun soll die magn. Feldstärke H(r) mit 0 < r < ∞ berechnet und skizziert werden.

Meine Ideen: Ich kann die Ringspule doch als Zylinderspule mit der Länge betrachten.
Kann/Muss hier das Durchflutungsgesetz angewendet werden?

Ich vermute, dass die magn. Feldlinien im Inneren der Ringspule konzentrisch verlaufen. Ich erwarte also, dass die Feldstärke von r = 0 an ansteigt, außerhalb der
Spule nach Schema abfällt. Für H im Holzkern habe ich keine Idee.

Ich bin leider mit dem magn. Feld noch nicht so warm geworden, daher wäre ich dankbar für Denkanstöße.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 05. Mai 2019 16:02    Titel: Re: Magn. Feldstärke in Ringspule Antworten mit Zitat

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
...
Meine Ideen: Ich kann die Ringspule doch als Zylinderspule mit der Länge betrachten.


Ja.

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
Kann/Muss hier das Durchflutungsgesetz angewendet werden?


Ja, unbedingt.

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
Ich vermute, dass die magn. Feldlinien im Inneren der Ringspule konzentrisch verlaufen.


Richtig.

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
Ich erwarte also, dass die Feldstärke von r = 0 an ansteigt, außerhalb der
Spule nach Schema abfällt.


Nein, laut Durchflutungssatz ist die magn. Feldstärke für r < ri und für r > (ri+b) null.

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
Für H im Holzkern habe ich keine Idee.


Wende den Durchflutungssatz an:

ATtiny



Anmeldungsdatum: 19.01.2019
Beiträge: 22

Beitrag ATtiny Verfasst am: 05. Mai 2019 19:34    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, da hatte ich wohl ein paar Denkfehler. Ich habe ein wenig nachgelesen und meine Fehler entdeckt.
Eine zylindrische Spule hätte ja Feldlinien, welche außerhalb der Spule verlaufen. Durch das Biegen der
Spule zu einer Ringspule würden diese äußeren Feldlinien verschwinden.

Da ich die Streufelder vernachlässigen soll, kann ich also annehmen dass

Im Inneren der Spule herrscht Homogenfeld, es gilt also für
mit

die aus dem Durchflutungssatz hergeleitete Formel:



richtig?

//EDIT: Korrektur
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 05. Mai 2019 19:53    Titel: Antworten mit Zitat

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
...
Da ich die Streufelder vernachlässigen soll, kann ich also annehmen dass


Richtig.

ATtiny hat Folgendes geschrieben:
Im Inneren der Spule herrscht Homogenfeld, es gilt also für
mit

die aus dem Durchflutungssatz hergeleitete Formel:



richtig?


Die Formel ist richtig. Das Feld ist aber nicht homogen, sondern, wie Du an Deiner Formel sehen kannst, abhängig von r, ist also inhomogen.

Und wie groß ist die magnetische Feldstärke für r < ri?
ATtiny



Anmeldungsdatum: 19.01.2019
Beiträge: 22

Beitrag ATtiny Verfasst am: 06. Mai 2019 07:26    Titel: Antworten mit Zitat

Stimmt.
Für



und



gilt



Das haben wir doch weiter oben bereits gesagt, oder? Zumindest meinte ich das mit "außerhalb der Spule".
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