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[quote="kramer"][quote="andreboleole"] Aufgabe: Durch ein langes kreisförmiges Rohr mit Außenradius R fließt ein homogen über die Querschnittsfläche verteilter Strom I1. Parallel zum Rohr ist im Abstand 3R ein Draht verlegt, durch den der Strom I2 fließt. Leiten Sie eine Formel für den Strom I2 her, sodass im Punkt P eine Feldstärke B herrscht, die den gleichen Betrag hat wie die Feldstärke in der Mitte der Rohres, ihr aber entgegengerichtet ist. Zu der Aufgabe gibt es noch eine Skizze, leider kann ich sie hier nicht einfügen, da ich keinen Scanner habe, aber ich hoffe es geht auch so: Der Punkt P liegt im Abstand R von den Mittelpunkt des Leiter mit I2 und im Abstand 2R vom Mittelpunkt des Leiter I1. I1 ist dabei in der Mitte hohl, webei der Abstand von Mittelpunkt zu Außenradius R beträgt. [/quote] Mir ist die Lösung der Aufgabe auch unklar. Mein Problem: Die Berechnung des Magnetfeldes des kreisförmigen Rohrs, also eines Leiters, deren Ausdehnung nicht unberücksichtigt bleiben darf. Brauch ich hierfür das Durchflutungsgesetz?[/quote]
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Nachricht
kramer
Verfasst am: 24. Mai 2012 15:02
Titel:
andreboleole hat Folgendes geschrieben:
Aufgabe:
Durch ein langes kreisförmiges Rohr mit Außenradius R fließt ein homogen über die Querschnittsfläche verteilter Strom I1. Parallel zum Rohr ist im Abstand 3R ein Draht verlegt, durch den der Strom I2 fließt. Leiten Sie eine Formel für den Strom I2 her, sodass im Punkt P eine Feldstärke B herrscht, die den gleichen Betrag hat wie die Feldstärke in der Mitte der Rohres, ihr aber entgegengerichtet ist.
Zu der Aufgabe gibt es noch eine Skizze, leider kann ich sie hier nicht einfügen, da ich keinen Scanner habe, aber ich hoffe es geht auch so: Der Punkt P liegt im Abstand R von den Mittelpunkt des Leiter mit I2 und im Abstand 2R vom Mittelpunkt des Leiter I1. I1 ist dabei in der Mitte hohl, webei der Abstand von Mittelpunkt zu Außenradius R beträgt.
Mir ist die Lösung der Aufgabe auch unklar. Mein Problem: Die Berechnung des Magnetfeldes des kreisförmigen Rohrs, also eines Leiters, deren Ausdehnung nicht unberücksichtigt bleiben darf. Brauch ich hierfür das Durchflutungsgesetz?
dermarkus
Verfasst am: 17. Apr 2008 17:59
Titel:
Magst du dir gedanklich mal das stromdurchflossene Rohr paarweise in stromdurchflossene Drähte zerlegt denken? Von denen jeder Draht des Paares gleich weit von der Mitte entfernt, aber auf der entgegengesetzten Seiten der Mitte als der andere Draht des Paares ist? Siehst du dann schon, dass sich die Magnetfelder dieser Drahtpaare alle jeweils in der Mitte zu Null wegheben?
andreboleole
Verfasst am: 17. Apr 2008 17:36
Titel:
Okay, für's nächste mal weiß ich bescheid
Vielen Dank schonmal, aber...
irgendwie versteh ich nicht genau, wie du das meinst? Heben sich im Inneren des Leiter die Lorentzkräfte der Elektronen gegenseitig auf?
dermarkus
Verfasst am: 17. Apr 2008 14:42
Titel:
Ein Tipp vorneweg: Mache für neue Fragen zu neuen Aufgaben am besten immer ein neues Thema, dann ist das ganze hier viel übersichtlicher, und auch die Antwortenden finden die noch unbeantworteten Fragen viel schneller und leichter
Das Magnetfeld in der Mitte des Rohres würde ich einfach als Summe der Magnetfelder durch alle stromdurchflossenen Leiter in diesem experimentellen Aufbau berechnen.
Und da sich die Magnetfeldbeiträge, die vom Strom durch die Rohrwände stammen, aus Symmetriegründen zu Null wegheben, würde ich sagen, das Magnetfeld in der Mitte des Rohres ist gleich groß wie das Magnetfeld, das an diesem Ort wäre, wenn in dieser Aufgabe nur der stromdurchflossene Draht alleine existieren würde.
Wenn du dann in einem weiteren Schritt berechnen möchtest, wie groß das Magnetfeld am Punkt P ist, das vom stromdurchflossenen Rohr erzeugt wird, dann vermute ich, dass du da prima einfach das Magnetfeld dafür nehmen kannst, das von einem Draht erzeugt würde, der in der Mitte des Rohres verliefe und vom selben Strom wie das Rohr durchflossen würde.
andreboleole
Verfasst am: 16. Apr 2008 15:26
Titel:
Vielen Dank für die schnelle Antwort! :-) Allerdings habe ich noch eine Frage zu einer anderen Aufgabe.
Aufgabe:
Durch ein langes kreisförmiges Rohr mit Außenradius R fließt ein homogen über die Querschnittsfläche verteilter Strom I1. Parallel zum Rohr ist im Abstand 3R ein Draht verlegt, durch den der Strom I2 fließt. Leiten Sie eine Formel für den Strom I2 her, sodass im Punkt P eine Feldstärke B herrscht, die den gleichen Betrag hat wie die Feldstärke in der Mitte der Rohres, ihr aber entgegengerichtet ist.
Zu der Aufgabe gibt es noch eine Skizze, leider kann ich sie hier nicht einfügen, da ich keinen Scanner habe, aber ich hoffe es geht auch so: Der Punkt P liegt im Abstand R von den Mittelpunkt des Leiter mit I2 und im Abstand 2R vom Mittelpunkt des Leiter I1. I1 ist dabei in der Mitte hohl, webei der Abstand von Mittelpunkt zu Außenradius R beträgt.
Mein Hauptproblem besteht darin, dass ich nicht weiß wie groß B innerhalb eines hohlen Leiters ist. Über einen Ansatz wäre ich sehr erfreut. ;-)
Vielen Dank schonmal für die Hilfe! :-)
pressure
Verfasst am: 15. Apr 2008 19:03
Titel:
Das ist richtig. Du kannst über folgende Formel die magnetische Flussdichte eines stromdurchflossenen Leiters im Abstand r berechnen:
andreboleole
Verfasst am: 15. Apr 2008 18:52
Titel: Frage zur Aufgabe im Bereich Magnetfeld
Hallo,
ich habe eine Frage zu folgender Aufgabe:
Bei einer Wanderung wird mit einer Kompassnadel die Himmelsrichtung bestimmt. Erörtern Sie, ob eine 6,5m über der Nadel gelegene, vom Strom I=150A durchflossene Hochspannungsleitung die Messung stören kann. Die Horizontalkomponente des Erdfeldes beträgt B=35microT.
Bisher haben wir nur die 3-Finger-Regel und Lorentzkraft gehabt. Da ich annehme, dass das Magnetfeld schwächer wird je weiter es sich von seinem Ursprung entfernt, glaube ich, dass ich die Aufgabe nicht losen kann mit den bisherirgen Mitteln. Stimmt das? Wie würde prinzipiell der Lösungsweg aussehen?
MfG