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Rollmopswickelmaschine (Induktion, Lorentzkraft)
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Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 16:33    Titel: Rollmopswickelmaschine (Induktion, Lorentzkraft) Antworten mit Zitat

Hallo alle zusammen,
ich habe mal wieder ein paar problemchen und zwar
handelt es sich dabei mal wieder um physikaufgaben.
ich habe heute folgende zwei aufgaben,bekommen,die
ich bis dienstag durchgearbeitet haben muss.
ich hab allerdings keine ahnung,was dort von mir
verlangt wird.
kann mir jemand von euch vielleicht dabei helfen?
(ich habe die aufgaben angehängt)
vielen lieben dank schonmal im vorraus!

(zweite Aufgabe abgespalten in diesen Thread)



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wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 16:42    Titel: Antworten mit Zitat

Ja deine Gedanken zu den Aufgaben? (Ich würde sagen wir machen erst die 1 fertig und dann...)
para
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
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Beitrag para Verfasst am: 06. März 2009 16:49    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab' der Übersicht halber die zweiten Aufgabe mal in einen eigenen Thread verschoben.
_________________
Formeln mit LaTeX


Zuletzt bearbeitet von para am 06. März 2009 16:53, insgesamt einmal bearbeitet
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 16:52    Titel: Antworten mit Zitat

ich hab wirklich keine ahnung zur aufgabe 1.
ich weiss nämlich garnicht ,wie diese maschine
funktionieren soll,denn nur zur betätigung des schalters
rollt der stab doch nicht von alleine und wickelt
den rollmops auf...?
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:01    Titel: Antworten mit Zitat

Doch - tut er.
Wir haben einen Hufeisenmagneten - also ein (homogenes) Magnetfeld - und einen Stab - wahrscheinlich aus Metall - der von Strom durchflossen wird...
Was folgt daraus?
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 17:06    Titel: Antworten mit Zitat

ich denke,dass der stromdurchflossene stab selbst ein magnetfeld aufbaut,
welches nach der lenz'schen regel dem ursprünglichen entgegenegesetzt gerichtet ist oder?
wishmoep



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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:15    Titel: Antworten mit Zitat

Warum sagen wir nicht einfach Lorentzkraft? (Als Resultat dieser Lenz'schen Regel...)
Kraft auf einen bewegten Ladungsträger. Und elektrische Strom sind viele bewegte Ladungsträger.
Dazu macht man eigentlich auch oft einen Versuch, der genau so aufgebaut ist. Mit hohen Amperezahlen und ganz vielen Funkenüberschlägen.

In welche Richtung würde sich dann der Stab bewegen? In welche SOLL er sich aber bewegen?
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 17:24    Titel: Antworten mit Zitat

der stab soll sich doch in den hufeisenmagneten hinein
bewegen,also von vorne nach hinten,oder?
und mit der linken-hand-regel ergibt sich,dass
die lorentzkraft die elektronen von hinten nach vorne
wandern lässt (also mit von hinten nach vorne meine ich
von dem ende des stabes wo wickelstab steht zu
der nach uns gerichteten vorderen seite)
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:28    Titel: Antworten mit Zitat

Die Lorentzkraft lässt die Elektronen doch nicht durch den Stab fließen...
Wo der Stab hinrollen soll hast du richtig erkannt.

Der (technische) Strom fließt vom + Pol der Batterie zum - Pol.
Nehmen wir jetzt die RHR - von plus nach minus den Daumen, von Nord nach Süd den Zeigefinger - und senkrecht zu beiden den Mittelfinger - wohin zeigt die Lorentzkraft?

technische Stromrichtung (positive Ladungsträger): Rechte Hand
physikalische Stromrichtung (negative Ladungsträger): Linke Hand
bottom



Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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Beitrag bottom Verfasst am: 06. März 2009 17:29    Titel: Antworten mit Zitat

Ricky hat Folgendes geschrieben:
der stab soll sich doch in den hufeisenmagneten hinein
bewegen,also von vorne nach hinten,oder?

Thumbs up!

Ricky hat Folgendes geschrieben:
und mit der linken-hand-regel ergibt sich,dass
die lorentzkraft die elektronen von hinten nach vorne
wandern lässt

das geht aber auch andersherum - die elektronen bewegen sich (strom) und der gesammte leiter wird dann durch die lorentzkraft abgelenkt.
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

ja aber wenn der stab durch die elektronen abgelenkt
wird dann müsste er doch in die richtung abgelenkt werden
in die die lorentzkraft wirkt,oder?
und das wäre ja dann nicht in den hufeisenmagneten hinein...
wishmoep



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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Ja das ist ja das Problem was absichtlich geschaffen wurde, damit du die Aufgabe bearbeiten kannst Augenzwinkern
Ricky



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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 17:35    Titel: Antworten mit Zitat

ja und wie kann man diesen fehler beheben?
wishmoep



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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ja was lässt sich an der "Maschine" denn wohl am einfachsten ändern, wodurch man einen direkten Richtungswechsel der Lorentzkraft herbeiführen würde?
bottom



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Beitrag bottom Verfasst am: 06. März 2009 17:37    Titel: Antworten mit Zitat

wodurch wird die richtung in die die lorentzkraft wirkt bestimmt? durch die richtung des b-feldes und durch....

edit: oh, da war du schneller ^^
Ricky



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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 17:39    Titel: Antworten mit Zitat

ja und durch die richtung des stromes.
aber die lorentzkraft wirkt doch immer entlang
des stabes egal welche änderung man vornimmt.
sie wikrt doch nie in die richtung ,in die der stab
rollen soll,also in den hufeisenmagneten hinein...
wishmoep



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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:41    Titel: Antworten mit Zitat

Bitte?

Nehmen wir folgendes auf: Wir schauen von oben auf die Apparatur.
Das Magnetfeld geht also in die Zeichenebene hinein. Der technische Strom fließt von unten nach oben. In welche Richtung zeigt die Lorentzkraft? Oben, unten, links, rechts, aus der Zeichenebene hinaus, in die Zeichenebene hinein?
Ricky



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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 17:49    Titel: Antworten mit Zitat

die lorentzkraft würde doch dann nach links wirken,oder?
aber wieso wirkt der technische strom von unten
nach oben?
wishmoep



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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 17:52    Titel: Antworten mit Zitat

Strom wirkt nicht - der fließt.

Die technische Stromrichtung ist so definiert, dass man sie vom + zum - Pol nimmt. Also "positive" Ladungsträger.
Das wurde mal so eingeführt - warum gibts das immer noch? Weil es funktioniert. Will man nun explizit nur die Elektronen betrachten und mit dem Daumen genau deren Bewegungsrichtung (physikalische Stromrichtung) anzeigen, so muss man die linke Hand nehmen.

Nach links ist außerdem richtig - also wie könnte man sie nach rechts wirken lassen?
bottom



Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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Beitrag bottom Verfasst am: 06. März 2009 17:54    Titel: Antworten mit Zitat

wishmoep hat Folgendes geschrieben:
Nach links ist außerdem richtig - also wie könnte man sie nach rechts wirken lassen?


denk drann - es befindet sich ein fehler in der schaltung. du musst also wirklich was ändern
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:04    Titel: Antworten mit Zitat

achso du meintest mit von oben betrachtet.
nur den stab. und dann wirkt fließt der technische strom
von unten nach oben. das magentfeld in die zeichenebene
hinein und die lorentzkraft wirkt nach links.
wenn man nun die stromrichtung ändern würde,
könnte man eine lorentzkraft erreichen,die nacht rechts
wirkt. oder man ändert das B-Feld also aus der zeichenebene
hinaus.
ich hab dazu mal eine zeichnung gemacht.



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wishmoep



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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 18:07    Titel: Antworten mit Zitat

Richtig!
Einfacher als den "riesigen" Hufeisenmagneten umzudrehen wäre aber wahrscheinlich einfach umzupolen Augenzwinkern.
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:14    Titel: Antworten mit Zitat

ok und wenn man diese fehler behoben hätte dann gilt
für aufgabenteil b:

Wenn man den Strom einschaltet, dann wirkt auf die bewegten
Ladungträger im Stab die lorentzkraft. Diese ist für die Ablenkung
des Stabes, in den Hufeisenmagneten hinein, verantwortlich.
Somit kann nun der Rollmops, welcher am Wickelstab befestigt ist,
mit aufgerollt werden, wenn dieser durch die Lorentzkraft in den Hufeisenmagneten hinein abgelenkt wird.

Ist das so richtig zur Funktionsweise?
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 18:20    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke schon ja.
Vielleicht sollte man u.U. die Isolierung noch erwähnen aber is eher nebensächlich.
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:25    Titel: Antworten mit Zitat

wozu ist die isolierung in diesem fall denn eigentlich da?
und was ist mit aufgabenteil c ?
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Wohnort: Düren, NRW

Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 18:28    Titel: Antworten mit Zitat

Die Isolierung ist dafür da, dass der Strom von der einen Seite nicht durch den Hufeisenmagneten zur anderen Seite fließt.
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:28    Titel: Antworten mit Zitat

ich meine zu aufgabenteil c:

also die kupferstangen können nicht durch gurken ersetzt werden,
da die kupferstangen den strom leiten und somit ja erst der
strom durch den wikelstab fließen kann.
ohne diesen leiter würde ja nichts passieren,oder?
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

ja ok aber warum ist es so wichtig,dass
der strom nicht durch den hufeisenmagnet fließt?
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du die Kontakte in die Gurke reinsteckst würde das unter Umständen funktionieren.
Ist ja immerhin Flüssigkeit drin, die das leiten könnte. Ist aber sehr... sehr... unpraktikabel. Da hätte man einen zu hohen Widerstand, sodass zu wenig Strom fließt, was zur Folge hat, dass die Lorentzkraft viel kleiner wird.
Ricky



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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

also könnte ich bei aufgabenteil c so argumentieren,
wie ich es getan habe.oder?
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Wohnort: Düren, NRW

Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 18:39    Titel: Antworten mit Zitat

Gegenfrage zu deiner Frage über die Wichtigkeit der Isolierung: Was ist der Unterschied zwischen: Man steckt einen Phasenprüfer oder einen Stahlstift in die Steckdose?
Weiter: Hast du überhaupt richtig verstanden was man erreichen will? Hoffe ich doch. Warum wäre das dann kontraproduktiv?

Und zu c) muss man einfach sagen, dass es nicht möglich ist, wenn die Leitfähigkeit der Gurke zu klein ist. Wie das aber wirklich aussieht - wegen der Essigsäure da drin und so mh - keine Ahnung genau.
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

ja also man will erreichen, dass die lorentzkraft ,welche
aus dem fließenden strom resultiert, den stab so
ablenkt,dass dieser den rollmops aufwickelt.
und damit dies passiert muss der stab eben in den
hufeisenmagnet hinein abgelenkt werden.
aber was das jetzt mit der isolierung zu tun hat
und damit ,dass es ohne sie kontraproduktiv wäre
weiss ich nicht.
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
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Wohnort: Düren, NRW

Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 19:06    Titel: Antworten mit Zitat

Klo
Wenn der Strom anstatt durch den Leiter durch den Hufeisenmagneten fließt, was ist dann Ansage ?
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 19:23    Titel: Antworten mit Zitat

ja dann kann der stab nicht abgelenkt werden und
das system würde nicht funktionieren.
aber ich meinte nicht ,wenn der strom statt durch
den leiter durch den hufeisenmagnet fließt sondern
wenn er sowohl durch den leiter als auch durch
den magneten fließt. ist das trotzdem kontraproduktiv?
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 19:29    Titel: Antworten mit Zitat

was ich mich gerade mal gefragt habe.
was soll überhaupt durch eine essiggurke ersetzt werden
der wickelstab oder die kupferrechtecke an denen
die kontakte angebracht sind?
wishmoep



Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW

Beitrag wishmoep Verfasst am: 06. März 2009 20:04    Titel: Antworten mit Zitat

Der Stab.
Und natürlich ist das kontraproduktiv. Die Batterie ist schneller leer und du hast wahrscheinlich weniger Stromfluss durch den Stab. Ganz abgesehen von Randeffekten durch den Stromfluss durch den Magneten...
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 06. März 2009 20:12    Titel: Antworten mit Zitat

ok vielen lieben dank.
und was ist jetzt mit aufgabenteil d also ,wenn
man doch eine essiggurke verwenden würde.
wieso könnte man dann die batterie weglassen?
und welche änderung müsste man noch vornehmen?
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 08. März 2009 12:14    Titel: Antworten mit Zitat

kann mir bitte jemand helfen...? Hilfe
Ricky



Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000

Beitrag Ricky Verfasst am: 09. März 2009 14:48    Titel: Antworten mit Zitat

hallo noch jemand da?Hilfe
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6314
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 09. März 2009 15:53    Titel: Antworten mit Zitat

Rein theoretisch könnte man eine Essiggurke nehmen, wenn man ihre beiden Seiten auf verschieden edle Metalle legt, die jeweils in einer wässrigen Lösung aus ihren eigenen Ionen sitzen. Durch die Ionenbrücke "Salzgurke" wird es zu einer Oxidation des unedleren Metalls und einer Reduktion des anderen kommen, was einem Stromfluss durch die Gurke gleichkommt.

Big Laugh Big Laugh

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Wer von der Quantentheorie nicht schockiert ist, hat sie nicht verstanden.
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