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Verlauf der Stromstärke an einer Spule (Funktionsbestimmung)
 
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sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 19:38    Titel: Verlauf der Stromstärke an einer Spule (Funktionsbestimmung) Antworten mit Zitat

Heey! wir haben einen versuch im unterricht durchgeführt und sollen jetzt die abklingsfunktion bestimmen. Das Problem ist ich habe ungefähr 500 x und 500 y werte als ergebnis. Wie soll ich daraus jetzt die Funktion bestimmen?
Schrödingers Katze



Anmeldungsdatum: 10.07.2005
Beiträge: 695
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Beitrag Schrödingers Katze Verfasst am: 18. Nov 2007 20:13    Titel: Antworten mit Zitat

Möglichkeit 1: Du nimmst nur jeden 50sten Wert, wenn dir eingefallen ist, dass diese Aufgabe zu morgen früh ist (außer ihr habt sonntags Unterricht).
Sonst: Alles brav in Excel oder mehr geeignete Programme einhacken und eine Regression durchführen lassen.
Wonach sieht die Funktion dann aus? Welche Funktionsklasse beschreibt normalerweise solche Vorgänge? Hast du Formeln gegeben, die dir die Bestimmung der Konstanten in der Funktion erlauben (wenn nicht, wäre das vermutlich zu schwer für dich, und du sollst es mal abschätzen oder so).

_________________
Masse: m=4kg
Trägheitsmoment: J= Schläfer
sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 20:32    Titel: Antworten mit Zitat

die aufgabe ist zu dienstag ,konnte die nicht vorher machen ,weil ich excel nicht drauf hatte.

ich bin im physik lk 12 ich weis nicht ob das schwer genug ist für uns.

der graph steigt am anfang sehr steil die steigung nimmt langsam dann ab und sinkt wieder steil runter dann nimm die steigung langsam wieder ab und steigt wieder rasant an

hier sind ein paar werte aus dem versuch



t / ms I_A1 / A
0 0,0001
0,1 0
0,2 -0,0001
0,3 -0,0001
0,4 -0,0001
0,5 -0,0001
0,6 -0,0001
0,7 -0,0002
0,8 -0,0002
0,9 -0,0003
1 -0,0003
1,1 -0,0003
1,2 -0,0004
1,3 -0,0004
1,4 -0,0004
1,5 -0,0004
1,6 -0,0005
1,7 -0,0005
1,8 -0,0006
1,9 -0,0006
2 -0,0006
2,1 -0,0006
2,2 -0,0006
2,3 -0,0006
2,4 -0,0006
2,5 -0,0006
2,6 -0,0006
2,7 -0,0006
2,8 -0,0006
2,9 -0,0006
3 -0,0006
3,1 -0,0006
3,2 -0,0006
3,3 -0,0006
3,4 -0,0006
3,5 -0,0006
3,6 -0,0006
3,7 -0,0006
3,8 -0,0006
3,9 -0,0006
4 0,0021
4,1 0,0068
4,2 0,0109
4,3 0,0149
4,4 0,0186
4,5 0,0221
4,6 0,0254
4,7 0,0284
4,8 0,0314
4,9 0,0341
5 0,0367
5,1 0,0393
5,2 0,0416
5,3 0,0439
5,4 0,046
5,5 0,0481
5,6 0,05
5,7 0,0518
5,8 0,0536
5,9 0,0553
6 0,0568
6,1 0,0583
6,2 0,0597
6,3 0,0611
6,4 0,0624
6,5 0,0635
6,6 0,0648
6,7 0,0659
6,8 0,0669
6,9 0,0679
7 0,0688
7,1 0,0698
7,2 0,0706
7,3 0,0714
7,4 0,0722
7,5 0,073
7,6 0,0736
7,7 0,0743
7,8 0,075
7,9 0,0756
8 0,0761
8,1 0,0767
8,2 0,0772
8,3 0,0777
8,4 0,0783
8,5 0,0787
magneto42



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854

Beitrag magneto42 Verfasst am: 18. Nov 2007 20:41    Titel: Antworten mit Zitat

Die Kurve sieht seltsam aus, irgendwie gar nicht nach einem Abklingvorgang. Die Werte ab 4 haben jedoch einen deutlichen exponentiellen Charakter. Worum ging es denn im Versuch?
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 20:41    Titel: Antworten mit Zitat

Hast du schon eine Idee, wie eine Gleichung ausehen könnte, die sowas beschreibt ?
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sfo_89



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Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 20:46    Titel: Antworten mit Zitat

könntet ihr bede mir sonst ma eben eure email adresse geben ,ich schicke den versuch an euch per email
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 20:48    Titel: Antworten mit Zitat

Was soll das bringen ?
Es ist wahrscheinlich der Strom durch eine Spule nach dem Einschalten. Es geht ja nur um eine Gleichung, die diese Kurve beschreibt. Wenn du die theoretische Form weisst, kannst du die Parameter anpassen. Aber erst mal musst du draufkommen, wie es von der Theorie her aussieht.

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sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 20:56    Titel: Antworten mit Zitat

das beschreibt ja den stromverlauf bei einem ein-und ausschaltvorgang in einer Spule

und der graph ist eine exponentielle Funktion. aber wie die funktionsgleichung genau ist da weißt ich nicht wie ich bei so vielen werten rechnen soll. bei wenigen werten hatte ich das mit dem taschenrechner gemacht. aber bei so vielen werten kann ich ne ganze nacht lang vor dem taschenrechner sitzen
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 21:02    Titel: Antworten mit Zitat

para hat Folgendes geschrieben:
Auf den Inhalt habe ich mich gar nicht beziehen wollen. Ich wollte nur sagen, dass wenn schon Datenaustausch nötig ist, gibt es sicher bessere Varianten als per E-Mail.

Aber wenn man sich die Werte mal zeichnen lässt, sieht das schon sehr nach Einschaltvorgang an einer Spule aus. ^^

ich hab ja nicht dich gemeint, sondern den autor.
Big Laugh
du warst einfach zu schnell...

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schnudl
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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 21:04    Titel: Antworten mit Zitat

und was weisst du darüber, wie der einschaltstrom einer spule mit widerstand aussieht ? in einer funktionsgleichung meine ich ...
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para
Moderator


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Beitrag para Verfasst am: 18. Nov 2007 21:04    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
ich hab ja nicht dich gemeint, sondern den autor.
Big Laugh
du warst einfach zu schnell...

Und jetzt warst Du zu schnell, dachte mir das dann schon dass nicht ich gemeint war, und hab' den Beitrag entfernt. Na ja, ich lass' jetzt die Finger davon, eh' ich alles nur schlimmer mache. Prost

Also jetzt zurück zur Spule.

_________________
Formeln mit LaTeX
magneto42



Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854

Beitrag magneto42 Verfasst am: 18. Nov 2007 21:05    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo sfo_89.

Habt Ihr denn keine Methoden vorgegeben bekommen um die Werte anzupassen? Meinem Fitprogramm habe ich vier unabhängige Parameter vorgegeben. Mit dem Taschenrechner wird das sicher keinen Spaß bringen.
sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 21:11    Titel: Antworten mit Zitat

mehr weiß ich auch nicht als diesen versuchsdurchgang

wir hatten halt ne glimmlampe angeschlossen. als wir den transformator eingeschaltet haben ,leuchtete die glimmpalmpe nicht,erst nachdem wir ausgeschaltet haben ,leuchtete die ganz kurz an. wir haben den versuchsdurchgang an den laptop angeschlossen und die werte wurden in den casprogramm übertragen. So mehr weiß ich auch nicht. Ich soll den funktionsverlauf mathematisch beschreiben und die funktionsgleichung bestimmen.
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 21:21    Titel: Antworten mit Zitat

ja und was wurde gemessen ? du musst dich mit der materie mehr auseinandersetzen. mit der glimmlampe hat dies nur wenig zu tun, die kommt erst beim ausschalten ins spiel. sobald du weisst, wie der theoretische verlauf des stromes nach dem einschalten aussiehst, wird dir @magneto42 sicher liebend gerne seine gefundenen Parameter dafür überlassen. Big Laugh
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sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 21:29    Titel: Antworten mit Zitat

gemessen wurde die zeit in ms und die spannung , das magnetfeld kann es ja nicht sein weil man das magnetfeld nicht messen kann
schnudl
Moderator


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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 21:47    Titel: Antworten mit Zitat

na wenn du die spannung gemessen hast, wieso werden dann die werte in A angegeben?
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sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 21:59    Titel: Antworten mit Zitat

gute frage ! hmm ich weißt es auch nicht genau ich schicke mal eine email an meinem lehrer morgen melde ich mich wieder in diesem thread wieder ,aber es sollte doch eine mathematische gunrdlage geben wie man funktionen bestimmt ,wenn man die werte hat.
Masterchriss



Anmeldungsdatum: 27.12.2004
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Beitrag Masterchriss Verfasst am: 18. Nov 2007 22:19    Titel: Antworten mit Zitat

Also wenn es nur darum geht wie man eine Funktion an die Messwerte aproximiert, dann ist das mit sicherheit die Einfachste Methode:
http://www.ammu.at/archiv/16/16_4.html
Allerdings brauchst du dafür erst einmal eine Funktion mit der du das vollziehen kannst....


Gruß Chris
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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Beitrag schnudl Verfasst am: 18. Nov 2007 22:25    Titel: Antworten mit Zitat

sfo_89 hat Folgendes geschrieben:
gute frage ! hmm ich weißt es auch nicht genau ich schicke mal eine email an meinem lehrer morgen melde ich mich wieder in diesem thread wieder ,aber es sollte doch eine mathematische gunrdlage geben wie man funktionen bestimmt ,wenn man die werte hat.


nein, sowas gibt es nicht. du musst schon eine idee haben, wie der zusammenhang theoretisch aussehen soll. dann kann man die freien parameter dieser idee so bestimmen, dass man eine möglichst gute übereinstimmung hat.

ausserdem, wird dein lehrer etwas enttäuscht sein, wenn du das nicht selber erarbeitest... Big Laugh

wir sagten ja alle schon, dass das nach einer exponenzialfunktion stinkt !!! habt ihr im unterricht niemals sowas behandelt? Der Aufladevorgang bei einem Kondensator geht nach der "gleichen" Formel.

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sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 18. Nov 2007 22:34    Titel: Antworten mit Zitat

wir hatten ma im physikunterricht halt mit regression gemacht ,aber nicht mit 500 werten :S

unser lehrer selbst meinte auch dass diese hausaufgabe überhaupt nicht leicht wird zum lösen aber er meinte dass er hofft dass wir es herausbekommen wie die funktionsgleichung ist. sonst hatte ich im matheunrerricht behandelt wie man ganzrationalefunktionen bestimmt. bin jetzt grad 12 klasse und hab mathe und physik lk
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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Beitrag schnudl Verfasst am: 19. Nov 2007 00:10    Titel: Antworten mit Zitat

Wir reden aneinander vorbei. Selbst wenn du kein Problem damit hättest Messdaten mit Milliarden von Punkten zu verarbeiten, wird es dir nichts nützen, wenn du die Funktion (=das Modell) nicht kennst.

Du must in deinem konkreten Fall wissen, dass der Verlauf ab dem Einschalten gegeben ist (zB) durch das Modell



oder, wenn auch noch eine Nullpunktsverschiebung I1 berücksichtigt werden soll:




Hier drin stecken 3(4) Unbekannte, I0, t0, und die Zeitkonstante (und der Nullpuktsoffset I1)

Diese Grössen musst du ermitteln !

Du könntest die Mesdaten genausogut nach einer anderen Funktion anpassen, zB nach



und du würdest auch hier Werte für A und rausbekommen - nur stimmt dann die Anpassung weit weniger als mit der "richtigen" Funktion.

Diese Funktion zu finden und anzuwenden - darum geht es bei dem ganzen Spuk. Nun, wo du die Funktion kennst, ist es ein leichtes, die fehlenden drei Parameter zu finden. Ein wesentlicher Teil der schönen Aufgabe ist damit leider "entwertet", nämlich zu beweisen, dass du(ihr) in der Lage seid, eigenständig zu recherchieren, was mit dem Experiment gemeint ist und wie man die Vorgänge beim Einschalten aufgrund bekannter Grundgesetze modelliert. Schade eigentlich...

_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)


Zuletzt bearbeitet von schnudl am 19. Nov 2007 13:01, insgesamt einmal bearbeitet
Masterchriss



Anmeldungsdatum: 27.12.2004
Beiträge: 95
Wohnort: Köln

Beitrag Masterchriss Verfasst am: 19. Nov 2007 02:41    Titel: Antworten mit Zitat

Zur Not kann man auch eine Polynomfunktion als Ansatz nehmen und damit den Verlauf der Messwerte Mathematisch beschreiben.

Aber das sollte man nur machen wenn man das Modell das dahinter steht nicht kennt. Besser ist es natürlich wie Schnudl das beschrieben hat.

Gruß Chris
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München

Beitrag isi1 Verfasst am: 20. Nov 2007 10:33    Titel: Antworten mit Zitat

Aus der grafischen Darstellung sieht man:
1. eine weitgehend lineare Aufladung der Spule mit Begrenzung (des Netzgeräts?)
2. eine e-Fkt. sieht eher aus wie die Aufladung eines Kondensators durch die Spule (wie ist die Glimmlampe verschaltet?)

Die Y-Koordinate sieht nicht wie der Spulenstrom aus, der Strom behält doch seine Richtung bei.

Also: Schaltung wäre hilfreich.



a167.jpg
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a167.jpg



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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
sfo_89



Anmeldungsdatum: 18.11.2007
Beiträge: 9

Beitrag sfo_89 Verfasst am: 21. Nov 2007 16:44    Titel: Antworten mit Zitat

soo

ich hab mich informiert was die bezeichnung auf der y achse sein soll

l_A1/A bedeutet Strom I ind Ampere


wie kann ich jetzt daraus die funtionsgleichugn berechnen?
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 21. Nov 2007 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

wer hätte das gedacht ?

...und du meinst, das alleine reicht schon um eine Funktionsgleichung zu bestimmen? Du hattest jetzt einige Tage zeit zu recherchieren, was es mit dem Versuch auf sich hat - und ?

Davon abgesehen, haben wir dir ohnehin schon die Funktionsgleichung hingeschrieben, um die es vermutlich geht. Du musst nun noch die passenden Parameter dafür finden. Die Anpassung ist übrigens ziemlich gut, aber das muss von dir kommen, nicht von uns. Unterstützung kannst du natürlich haben...

_________________
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