 Verfasst am: 12. Jun 2023 09:23 Titel: Re: Drehende Spule in Magnetfeld |
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Hier ist für alpha=0 die Flächennormale senkrecht zum Magnetfeld ausgerichtet, deshalb nicht der cosinus sondern...
Ja.
Es gibt verschiedene Wege. Nettomässig wirkt nur auf die beiden in der Skizze vertikal verlaufenden Leiterstrecken eine Lorentzkraft. Diese Lorentzkraft mal den Hebel ergibt das Drehmoment. Oder: Durch den Strom I in der Spule wird ein magnetischer Dipol induziert, wenn A die Querschnittsfläche der Spule ist. Auf den Dipol wirkt ein Drehmoment oder hier betragsmässig
Was sagt den die Lenzsche Regel aus? Gleichbedeutend kann man es auch aus der Energieerhaltung sehen: durch den Strom in der Spule mit ohmschem Widerstand R wird Wärme erzeugt. Diese Energie muss irgendwoher kommen. Das Drehmoment und die Winkelgeschwindigkeit stehen offensichtlich parallel oder antiparallel zueinander - was von beidem? |
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| Verfasst am: 11. Jun 2023 17:58 Titel: Drehende Spule in Magnetfeld |
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| Meine Frage:
Bei einem Spiegelgalvanometer ist eine rechteckige Spule (Kantenlängen a und b) mit N Windungen Kupferdraht (Gesamtwiderstand R) in einem Magnetfeld (Flußdichte B) an einem Torsionsfaden aufgehängt. In der Ruhelage steht die Spulennormale senkrecht zur Richtung des Magnetfeldvektors B. a) Welcher magnetische Fluß o durchsetzt die Spule, wenn die Spulennormale um den Winkel alpha aus der Ruhelage ausgelenkt ist? b) Welche induzierte Spannung Ui tritt in der Spule auf, wenn sich diese mit der Winkelgeschwindigkeit w =dalpha/dt durch die Stellung alpha = 0 bewegt? c) Wie groß ist dabei die induzierte Stromstärke I, wenn die beiden Anschlusse der Spule verbunden (kurzgeschlossen) werden? d) Welches Drehmoment M erfährt die Spule infolge des Induktionsstromes im Magnetfeld für den Nulldurchgang ( alpha = 0)? e) Welche Richtungsbeziehung zwischen w und M? besteht aufgrund der Lenzschen Regel? Die Selbstinduktion der Spule soll vernachlässigt werden. Meine Ideen: a) Der magnetische Fluss (o, da ich nicht weiß, wie ich das Zeichen hier erstellen kann) lässt sich wie folg berechnen: Außerdem gilt: daraus folgt: c) kann ich hier einfach u= R* I verwenden? d) hier habe ich absolut keinen Plan... Das Drehmoment berechnet man ja iwie M= F x s? e) hier habe ich ebenfalls kein Plan ich bin dankbar für jede Hilfe!!! |
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