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[quote="Sirrichard"][quote="GvC"] Zu Aufgabe 6) Die ist prinzipiell falsch, denn Du bist davon ausgegangen, dass die magnetische Flussdichte in der Leiterschleife konstant ist. Tatsächlich nimmt sie aber mit zunehmendem Abstand vom stromdurchflossenen Leiter ab.[/quote] mir ist irgendwie nicht ganz klar wie ich das dann rechnen soll? kannst du mir das genauer erläutern ?[/quote]
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Nachricht
Sirrichard
Verfasst am: 13. Okt 2016 16:43
Titel:
ich danke dir GvC!
Dank deiner Antwort konnte ich jetzt das "Problem" Leiterschleife nun deutlich besser verstehen.
natürlich ist das integral (mithilfe log) sowie die zeitliche ableitung kein problem.
Deine Erklärung hat mir sehr sehr viel weiter geholfen!
ich möchte mich noch mal bedanken das du immer Hilfreiche und leicht verständliche antworten lieferst!
ich muss unbedingt mehr aufgaben bzgl. der Leiterschleife lösen um Erfahrung zu sammeln und ohne großes nachdenken solche Aufgaben lösen zu können.
GvC
Verfasst am: 13. Okt 2016 01:09
Titel:
Zu Aufgabe 6
Sirrichard hat Folgendes geschrieben:
mir ist irgendwie nicht ganz klar wie ich das dann rechnen soll? kannst du mir das genauer erläutern ?
Wende den Durchflutungssatz an. Danach ist die magnetische Erregung (Feldstärke) im Abstand r vom stromdurchflossenen Leiter
und die Induktion (magnetische Flussdichte)
Der magnetische Fluss ist bekanntermaßen
In der vorliegenden Aufgabe erstreckt sich der Abstand vom Leiter von x bis x+L. Also
mit
Demnach ergibt sich der Fluss zu
Dabei ist die horizontale Ausdehnung der Leiterschleife zeitabhängig, was erst bei der Bestimmung der induzierten Spannung relevant wird, da die als zeitliche Ableitung des Flusses berechnet wird.
Damit wird der Fluss
Das Integral wirst Du selber ausrechnen können (ein bisschen Eigenarbeit wird man Dir zumuten dürfen).
Auch die Ableitung nach der Zeit wirst Du selber ausrechnen können, oder?
Da Du keine positive Richtung für die induzierte Spannung vorgegeben hast, brauchst Du auch nur ihren Betrag zu bestimmen. Wenn Du allerdings das Induktionsgesetz mit positivem oder negativem Vorzeichen anwendest, müsstest Du dazu sagen, für welche Spannungsrichtung das jeweilige Vorzeichen gilt. Der Betrag ist jedenfalls
schnudl
Verfasst am: 12. Okt 2016 18:02
Titel:
@Sirrichard
Bitte unterteile in Zukunft deine Fragen und gib nicht eine bunt gemischte Aufgabenliste in einem Guss in das Forum.
Sirrichard
Verfasst am: 12. Okt 2016 18:00
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Zu Aufgabe 6)
Die ist prinzipiell falsch, denn Du bist davon ausgegangen, dass die magnetische Flussdichte in der Leiterschleife konstant ist. Tatsächlich nimmt sie aber mit zunehmendem Abstand vom stromdurchflossenen Leiter ab.
mir ist irgendwie nicht ganz klar wie ich das dann rechnen soll? kannst du mir das genauer erläutern ?
GvC
Verfasst am: 11. Okt 2016 19:31
Titel:
Zu Aufgabe 2)
Sirrichard hat Folgendes geschrieben:
Frage kann ich das auch einfacher machen ...
Ja.
1. Wie Du selber sagst, snd alle drei Ladungen betragsmäßig gleich groß. Das solltest Du bei der Rechnung berücksichtigen.
2. Nutze die Symmetrieeigenschaften der gegebenen Anordnung. Danach sind die Kräfte infolge q1 und q2 betragsmäßig gleich groß. Es genügt also, einfach mit Beträgen zu rechnen, die Richtung ergibt sich automatisch, denn die Horizontalkomponenten der beiden Kräfte heben sich auf. Übrig bleiben die Vertikalkomponenten (senkrecht nach oben), deren Summe ist
mit
Einsetzen:
Zu Aufgabe 3)
Richtig.
Zu Aufgabe 4)
Prinzipiell richtig. Allerdings setzt Du in b) und c) ungerechtfertigterweise beide Ladungen gleich, obwohl Du in a) bereits herausbekommen hast, dass sie das nicht sind. Setze also das in a) ermittelte Ladungsverhältnis in b) und c) ein.
Speziell zu b)
Es ist zwar richtig, dass
ist. Wenn die Ladung aber gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt ist, gilt
Also
Dabei sind A1 und A2 die Kugeloberflächen der Kugeln mit den Radien R1 und R2.
Zu Aufgabe 6)
Die ist prinzipiell falsch, denn Du bist davon ausgegangen, dass die magnetische Flussdichte in der Leiterschleife konstant ist. Tatsächlich nimmt sie aber mit zunehmendem Abstand vom stromdurchflossenen Leiter ab.
Sirrichard
Verfasst am: 11. Okt 2016 17:31
Titel: Ein paar Aufgaben zum Überprüfen, Ergänzen/Erklären
Aufgaben sind im Anhang:
Zu Aufgabe 1:
i) weiß ich nicht
ii) weiß ich nicht
iii)
=
+
iv)
x
v) ist eine skizze
Vi) es gilt:
=
und
Fall 1: Spannungquelle ist nicht abgeklemmt -> U ist Konstant.
also mit
somit gilt mit halben Abstand nun
=
mit
folgt:
also ist verhältnis
Fall 2: spannung ist abgeklemmt also Q= Konstant:
Mit
und
folgt, -da sich die Kapazität verdoppelt (bei halbieren des Abstandes), dass
sich halbieren muss- (da
Konstant).
somit ist
Vii) 1) welche Ladungen Tragen zum fluss durch die Fläche bei?
Nur die Punkte die auch wirklich durch die Fläche gehen. (Frage Zählt der Rand mit)
2) Welche Ladungen tragen zum E_Feld Im Punkt P bei ?
Alle Punkte.
Aufgabe 2:
a) Geben Sie die Kraft F(x) auf die rechte Ladung an.
(Frage kann ich das auch einfacher machen oder muss ich das so machen)
ich sage Oben ist
, Unten ist
und rechts ist
wobei
und
beide positiv sind und
negativ geladen aber alle vom betrag her gleich sind.
Es gilt :
=>
also
ich setze
und
b)wenn x>>a dann gilt:
also für x>>a Verhält sich
~
Aufgabe 3:
a) Delta E(r) = E_0(r)-E_1(r) für die Fälle:
i) r<R_0
ii) r>R_1
zu i) Delta E(r) = E_0(r)-E_1(r) = 0-0=0 da im inneren der Hohlkugel kein Feld herrscht.
zu ii)
Es gilt: geschlossenes Integral
also:
Delta E(r) = E_0(r)-E_1(r) =
-
=
also: wenn Gauskugel innerhalb der Hohlkugel ist, ist keine Ladung in der Gauskugel da ja die Ladung auf der Hülle sitzt. -> E =0
Ist ladung innerhalb der Gauskugel d.g.
<=>
zu b)
[mit R_1 = 3*R_0 folgt]
=
=.....=
zu Aufgabe 4:
Zwei leitende Kugeln sind über einen dünnen, langen Draht miteinander Verbunden. Die erste Kugel habe die Ladung q_1 und den Radius R_1 , Die zweite Kugel die Ladung q_2 und Radius R_2. geben Sie die Verhältnisse an:
a)
b)
c)
an Kugelöberfläche (keine überlagerung der E-Felder)
zu a)
also:
zu b)
Es gilt :
also
= ...(mit
).. =
zu c)
---->(mit q_1 =q_2)folgt:
Aufgabe 6
a)Berechnen sie den Fluss durch die Leiterschleife
b) Berechnen sie
zu a)
z setze ich als länge der schiene
es gilt :
da die geschwindigkeit gleichbleibend ist
somit ist
zu b)
wobei
und
mit
und
und
ich hoffe und freue mich auf eure Korrektur und rückmeldungen!