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[quote="Limes90"]Ich habe nun mal mit Paint eine Skizze erstellt. Sie gilt, wenn sich die Leiterschleife vollständig im Magnetfeld befindet. Die roten Pfeile kennzeichnen die Lorentzkräfte. Die oberste und die unterste Lorentzkraft können sich ausgleichen. Die Elektronen aus den beiden Drahtstücken bewegen sich auferinander zu, sodass sie sich gegenseitig hemmen . Aber eine Lorentzkraft kann nicht ausgeglichen werden. Sie sorgt dafür, dass eine weitere Spannung induziert werden kann. Daduch ist dieses Gebilde meiner Meinung nach nach dem vollständigen Eintauchen ein Leiter im Magnetfeld. Dafür gilt: U=-B*l*v[/quote]
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Limes90
Verfasst am: 22. Aug 2011 18:16
Titel:
@Brot Danke, dass du mir geholfen hast.
Brot
Verfasst am: 22. Aug 2011 14:27
Titel:
Jetzt verstehe ich, was du meinst. Ich denke, du hast recht.
Die Skizze ist so gesehen irreführend. In der Lösung sieht man ja, dass nur vollständige Wicklungen betrachtet werden. Bei den letzten Stücken zu den Anschlüssen handelt es sich nicht mehr um vollständig eingerahmte Flächen und damit auch streng genommen nicht um Windungen.
Wenn man also streng von der Skizze ausgeht, hat man tatsächlich noch ein Stück Draht, in dem eine Spannung ohne aufhebende Gegenspannung induziert wird. Man hätte die Skizze anders zeichnen sollen. In der Praxis würde man die Anschlüsse so legen, dass sie - von vorn betrachtet - übereinander liegen.
Limes90
Verfasst am: 22. Aug 2011 12:00
Titel:
Ich habe nun mal mit Paint eine Skizze erstellt. Sie gilt, wenn sich die Leiterschleife vollständig im Magnetfeld befindet.
Die roten Pfeile kennzeichnen die Lorentzkräfte. Die oberste und die unterste Lorentzkraft können sich ausgleichen. Die Elektronen aus den beiden Drahtstücken bewegen sich auferinander zu, sodass sie sich gegenseitig hemmen . Aber eine Lorentzkraft kann nicht ausgeglichen werden. Sie sorgt dafür, dass eine weitere Spannung induziert werden kann. Daduch ist dieses Gebilde meiner Meinung nach nach dem vollständigen Eintauchen ein Leiter im Magnetfeld. Dafür gilt: U=-B*l*v
Brot
Verfasst am: 22. Aug 2011 11:36
Titel:
Du weißt ja schon, dass für die induzierte Spannung gilt:
Wie man sieht, geht es also vor allem um die Änderung des magnetischen Flusses.
Der magnetische Fluss ist:
In der Aufgabe ist die magnetische Flussdichte
zeitlich konstant. Also bestimmt allein die Flächenänderung die Änderung von
.
Die Bewegung der Spule in der Aufgabe sorgt dafür, dass sich die vom Magnetfeld durchsetzte Fläche der Spule und damit der magnetische Fluss mit der Zeit ändert (so lange die Spule nicht vollständig ins Magnetfeld eingetaucht ist). Das bewirkt die Induktion einer Spannung. Sind die Schleifen komplett im Magnetfeld eingetaucht, ändert sich der Magnetische Fluss nicht mehr (
zeitlich konstant). Folglich wird dann auch keine Spannung mehr induziert.
Ich weiß ehrlich gesagt nicht, was genau du mit 100 und 99 Drahtstücken meinst. Vielleicht kannst du das ja nochmal genauer erklären, wenn dir obige Antwort noch nicht reicht, um weiterzukommen.
//edit: N im Induktionsgesetz vergessen
Limes90
Verfasst am: 22. Aug 2011 11:12
Titel:
Vielen Dank für eure Antworten. Ich kenne die Definitionen, aber bei der Anwendung habe ich Probleme.
Ich habe Bezug auf die Induktion für einen bewegten Leiter genommen. Dort wird ja auch ständig eine Spannung induziert. Eine "quaderförmige" Spule aus der Aufgabe mit 100 Wingungen besitzt am oberen Ende 99 Drahtstücke und am unteren 100 Drahtstücke. Im Magnetfeld bleibt doch dann ein freies Drahtstück übrig, sodass eine weitere Spannung in die Spule induziert wird. Gäbe es am oberen Ende ein weiteres Drahtstück, gäbe es doch das Problem nicht.
Brot
Verfasst am: 22. Aug 2011 09:34
Titel:
Lowl3v3l hat Folgendes geschrieben:
In einer Spule wird Spannung induziert, solang sich das die Spule umfassende Magnetfeld ändert.
So ganz stimmt das aber auch nicht. Laut dem Induktionsgesetz wird in einer Spule eine Spannung induziert, wenn sich der magnetische Fluss
ändert:
Und der ist unter anderem auch von der vom Magnetfeld durchsetzten Fläche abhängig.
Lowl3v3l
Verfasst am: 22. Aug 2011 02:16
Titel:
Na ich glaub du hast ein Problem mit deiner Definition von Induktion
In einer Spule wird Spannung induziert, solang sich das die Spule umfassende Magnetfeld ändert.
wird die Spule also nicht bewegt relativ zum Magnetfeld und ändert sich selbiges auch nicht -> keine Induktionsspannung.
Deswegen wird auch keine Spannung induziert wenn die Spule teilweise eingetaucht ist und sich nicht mehr bewegt.
mfg
Limes90
Verfasst am: 22. Aug 2011 00:07
Titel: Leiterschleife im freien Fall
Hallo,
meine Frage bezieht sich auf eine Leiterschleifen-Aufgabe (
http://www.thueringerphysikolympiade.de/aufgaben_loesungen/p_2010/a_20_3_12.pdf
, Nummer 3). Die Lösungen befinden sich hier
http://www.thueringerphysikolympiade.de/aufgaben_loesungen/p_2010/l_20_3_12.pdf.
Es geht konkret um die Teilaufgabe b). Dort heißt es: Sobald die Leiterschleife vollständig eingetaucht ist, ist die Induktionsspannung 0V. Das Problem aber ist, dass sich nach dem Bild am oberen Ende mit 100 Windungen 99 "Drahtstücke" und am unteren Ende 100 "Drahtstücke" befinden. Daher müsste doch selbst nach dem vollständigen Eintauchen eine Sapnnung induziert werden. Da sich die Lorentzkräfte nicht vollständig ausgleichen können.
Ich würde mich freuen, wenn ihr mir helfen könntet. Ich blicke da leider nicht durch.
Viele Grüße
Limes90