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Gast
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 Gast Verfasst am: 14. März 2009 18:49 Titel: |
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nun hab ich noch eine aufgabe...und zwar:
Ein quadratischer Kupferrahmen mit der Seitenlänge 10 cm wird in einem Magnetfeld gedreht. In welcher Stellung des Rahmens ist die Induktionsspannung maximal, in welcher minimal?
Die Scheitelspannung soll 13 V betragen. Gib eine Möglichkeit an, wie groß das Magnetfeld sein könnte und wie schnell man die Rahmen drehen muß, um 13 V zu erreichen!
also die erste teilaufgabe kann ich noch ,denn
Die induzierte Spannung erreicht ihr maximum, wenn die Bewegungsrichtung senkrecht zum Magnetfeld ist. Wenn die Bewegungsrichtung nun parallel zum Magnetfeld ist, dann hat die Induktionsspannung ihr minimum erreicht.
das ist doch richtig so, oder?
und wie soll die zweite teilaufgabe gehen...?  |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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| bottom Verfasst am: 15. März 2009 11:07 Titel: |
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| Anonymous hat Folgendes geschrieben: |
Die induzierte Spannung erreicht ihr maximum, wenn die Bewegungsrichtung senkrecht zum Magnetfeld ist. Wenn die Bewegungsrichtung nun parallel zum Magnetfeld ist, dann hat die Induktionsspannung ihr minimum erreicht. |
hm... denk da doch noch mal drüber nach.
nach
ist die spannung zum zeitpunkt der größten flussänderung am größten. da  const ist, musst du dir überlegen, wann  am größten ist, sprich wann sich der flächeninhalt der projektion der Leiterschleife am stärksten ändert.
zur 2. aufgabe: für deinen fall ( ) gilt:
wie kannst du die flächenänderung darstellen?
gruß bottom
Zuletzt bearbeitet von bottom am 17. März 2009 17:03, insgesamt einmal bearbeitet |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 15. März 2009 11:48 Titel: |
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| Zitat: | | Die induzierte Spannung erreicht ihr maximum, wenn die Bewegungsrichtung senkrecht zum Magnetfeld ist. Wenn die Bewegungsrichtung nun parallel zum Magnetfeld ist, dann hat die Induktionsspannung ihr minimum erreicht. |
stellt sich die Frage wie man bei der Rotation den Begriff "Bewegungsrichtung" definiert.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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| bottom Verfasst am: 15. März 2009 12:36 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Die induzierte Spannung erreicht ihr maximum, wenn die Bewegungsrichtung senkrecht zum Magnetfeld ist. Wenn die Bewegungsrichtung nun parallel zum Magnetfeld ist, dann hat die Induktionsspannung ihr minimum erreicht. |
stellt sich die Frage wie man bei der Rotation den Begriff "Bewegungsrichtung" definiert. |
oh... ich sehe was du meinst... könnte sein dass ich es einfach falsch verstanden habe. |
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 15. März 2009 13:25 Titel: |
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erstmal vielen dank für eure antworten.
ja also mit bewegungsrichtung senkrecht zum
magnetfeld meine ich es so wie ich in meinen
beiden grafiken dargestellt habe.
bei der erste ist die bewegungsrichtung
senkrecht zum magnetfeld ,also müsste die induzierte spannung
maximal sein.
bei der zweiten grafik ist die bewegungsrichtung parallel zum
magnetfeld, die induzierte spannung ist somit minimal. |
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 15. März 2009 14:08 Titel: |
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Oberes Bild (maximale Spannung): wie gross sind die induzierten Spannungen im oberen bzw. unteren Stab? Diese bewegen sich ja zu diesem Zeitpunkt genau senkrecht zum Feld. Wie gross ist ihre Geschwindigkeit? Warum wird in den beiden anderen Stäben keine Spannung induziert?
ODER EINFACHER:
Wie gross ist der Fluss durch die Schleife in Abhängigkeit des Winkels? Du kannst versuchen, dies mal analytisch anzuschreiben.
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Gast
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| Gast Verfasst am: 15. März 2009 19:04 Titel: |
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ja normalerweise müsste der fluß durch die leiterschleife
doch am größten sein, wenn sie in einem 90° winkel zu den
feldlinien steht...oder?
aber das würde ja dem entsprechen ,was ich zuvor geschrieben
hab...  |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
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| bottom Verfasst am: 15. März 2009 19:39 Titel: |
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ja, wenn die leiterschleife senktrecht steht ist der fluss am größten.
aber es geht um die zeitliche änderung des flusses, und die ist dann nicht am größten. die zeitliche änderung beträgt  mit  . da die flussdichte nicht von der zeit abhängt (konstanter term), folgt
für die zeitliche änderung des flusses.
und jetzt überleg nochmal - wann ändert sich die fläche, welche senkrecht zu den feldlinien steht - am stärksten?
(Das ist son bisschen wie beim fadenpendel - wann ist da die beschleunigung am größten?  )
edit: fehler verbessert, danke schnudl
Zuletzt bearbeitet von bottom am 15. März 2009 22:25, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 15. März 2009 20:18 Titel: |
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tut mir leid aber ich habe keine ahnung... |
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 15. März 2009 20:33 Titel: |
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meint ihr,dass die induzierte spannung bei
90° und 270° am größten ist? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 15. März 2009 21:06 Titel: |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: | der fluss ist konstant, du meinst die flussdichte  . wenn sie senktrecht steht ist sie tatsächlich am größten. |
B ist die Flussdichte (=konstant)
ist der Fluss (verändert sich).
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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| bottom Verfasst am: 15. März 2009 22:26 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | meint ihr,dass die induzierte spannung bei
90° und 270° am größten ist? |
mit 90° und 270° meinst du parallel zum b-feld? wenn ja ist das richtig, falls nicht weißt du jetzt die antwort. ist klar warum? |
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 16. März 2009 13:39 Titel: |
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nein also bei der 90° und 270° stellung ist
der leiterrahmen doch senkrecht zum B-Feld.
und dann hat die sinuskurve doch ihr maximum,oder?
aber eigentlich wiederspricht sich das mit dem ,was
ich zuvor geschrieben habe ,nämlich das die induzierte
spannung am größten ist,wenn der leiterrahmen parallel
zum B-Feld ist....komm gerade garnicht mehr klar...? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 16. März 2009 19:07 Titel: |
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Wenn der Rahmen senkrecht zum Feld steht (das bezeichne ich mit phi=0) dann hat man maximalen Fluss. Steht er parallel zum Feld, so ist der Fluss Null. Die Funktion die dies erreicht ist der cos:
Also
 = \Phi_{max} \cdot \cos (\varphi))
Jetzt geht es bei der Induktionsspannung um die Änderungsgeschwindigkeit des Flusses: Wo ändert sich ) am meisten wenn man den Winkel ändert? Und wo hat die Induktionsspannung daher ihr Maximum/Minimum?
 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Cos_1to1.png
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Gast
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| Gast Verfasst am: 16. März 2009 19:47 Titel: |
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ja also ich denke ,mal dass sich cos am meisten
bei den nulldurchgängen ändert,oder?[/code] |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
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| schnudl Verfasst am: 16. März 2009 21:32 Titel: |
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Gut geschaut!
Das heisst, dass die induzierte Spannung, die ja proportional zu der Änderungsrate ist, dort am grössten ist, wo der Fluss Null ist - d.h. bei den Winkeln 90° und 270°.
Vielleichgt hilft das mehr als tausend Worte...
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
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| bottom Verfasst am: 16. März 2009 21:49 Titel: |
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schönes applet  |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 16. März 2009 21:58 Titel: |
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ok vielen dank!
aber was ist nun mit der berechnung der 2 teilaufgabe...? |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 16. März 2009 22:06 Titel: |
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aber ist das nicht auch ein bisschen unlogisch,wenn
die induzierte spannung da am größten ist,wo der fluss
null ist?
müsste die induzierte spannung dann nicht auch null sein? |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
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| bottom Verfasst am: 16. März 2009 22:26 Titel: |
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nein. die induzierte spannung ist nicht proportional zum fluss sondern zu der zeitlichen änderung des flusses. und die ist am größten wenn sich die leiterschleife gerade parallel zum magnetfeld steht. null ist sie wenn die zeitliche änderung null ist - und dass ist der fall in dem moment, wo sie im rechten winkel zu den feldlinien steht.
zum zweiten aufgabenteil: 
auch hier kannst du  benutzen um auf eine lösung zu kommen. guck mal schnudels post an wo er ) angibt.
achja, es müsste übrigends eigendlich zu jedem B ein passendes v geben damit Û=13V erfüllt ist.
gruß bottom[/latex] |
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 17. März 2009 15:04 Titel: |
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aber das hab ich immer nocht nicht ganz verstanden.
wenn man den leiterrahmen doch rotieren lässt ,dann
ist er doch ständig in bewegung und der magnetische fluss
durch den rahmen ändert sich doch damit auch ständig.
wieso gibt es dann einen zeitpunkt,wo der magnetische fluß
null ist?
und wenn dann müsste dieser zeitpunkt doch dann sein,wenn
der leiterrahmen parallel zum magnetfeld ist,weil dann doch bildlich
gesehen keine feldlinien den leiterrahmen durchsetzt...?
und zum 2.aufgabenteil...tut mir wirklich leid aber ich hab garkeine
ahnung wie ich das machen soll... |
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 17. März 2009 16:13 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | Gut geschaut!
Das heisst, dass die induzierte Spannung, die ja proportional zu der Änderungsrate ist, dort am grössten ist, wo der Fluss Null ist - d.h. bei den Winkeln 90° und 270°.
Vielleichgt hilft das mehr als tausend Worte... |
aber bei 90° steht der leiterrahm senkrecht zum magnetfeld.
nun schreibst du ,dass der fluß dann null ist.
aber in deinem beitrag auf seite 1 hast du doch geschrieben,dass
der fluß maximal ist,wenn der leiterrahmen senkrecht zum B-Feld steht...?
kann mir das bitte jemand nochmal anschaulich erklären wie sich das mit dem fluss und der induzierten spannung verhält und mit der zeitlichen ableitung?
bitte ich hab garkeinen durchblick mehr |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
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| bottom Verfasst am: 17. März 2009 16:27 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | Wenn der Rahmen senkrecht zum Feld steht (das bezeichne ich mit phi=0) dann hat man maximalen Fluss. Steht er parallel zum Feld, so ist der Fluss Null. |
null ° hat er als senkrecht zu den feldlinien definiert, d.h. 90° und 270° ist parallel zu den feldlinien. dann ist die fläche 0 und somit auch der fluss.
an genau dieser stelle ist die flussänderung am stärksten (nämlich von ein bisschen auf null und wieder auf ein bisschen) und somit ist Uind am größten.
edit: bin gerade noch auf eine formel gestoßen, die für aufgabe 2 hilfreich sein sollte:
 anzahl der spulenwindungen, bei dir 1
flussdichte
 qerschnittsfläche der spule/ Leiterschleife
 winkelgeschwindigkeit (rad/s)
hoffe das hilft
Zuletzt bearbeitet von bottom am 20. März 2009 15:17, insgesamt einmal bearbeitet |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 17. März 2009 18:03 Titel: |
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vielen dank erstmal.
an für sich würde mir diese formel für die 2.teilaufgabe weiterhelfen,wenn
ich die winkelgeschwindigkeit gegeben hätte oder ausrechnen könnte...
aber das ist ja nicht der fall.
mann kennt ja nur den scheitelwert û=13 V und die fläche A=0,1m*0,1m |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2009 00:02 Titel: |
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ja und was fehlt dir denn noch????
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. März 2009 17:52 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | ja und was fehlt dir denn noch???? |
ja die winkelgeschwindigeit.
und ich hab ja auch nichts weiter angegeben um diese
zu berechnen... |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2009 19:50 Titel: |
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| Zitat: | | Die Scheitelspannung soll 13 V betragen. Gib eine Möglichkeit an, wie groß das Magnetfeld sein könnte und wie schnell man die Rahmen drehen muß, um 13 V zu erreichen! |
Die Geschwindigkeit ist gesucht.
Du sollst ein vernünftiges B annehmen. Das wären z.B. 1T.
A ist gegeben.
Was hindert dich nun, auszurechnen?
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. März 2009 20:25 Titel: |
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achso...
ich dachte ich müsste B auch ausrechnen... 
also ein vernünftiges B wäre 1T...ist das nur so ein beispielwert
oder wie kommt man darauf ,was für B vernünftig ist und was nicht? |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2009 20:29 Titel: |
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Die Sättigungsinduktion in Eisenkernen liegt etwas über diesem Wert. Ist zwar schon ein ordentliches Feld, aber es geht ja nur ums Prinzip.
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. März 2009 20:59 Titel: |
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also wäre die rechnung dann folgende:
w = U / (n*B*A)
w = 13 V / (1 * 1 T * 0,01m²) = 0,01 rad/t
ist das so richtig...? |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2009 21:08 Titel: |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. März 2009 21:18 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | |
das soll heißen..? |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2009 21:57 Titel: |
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was heisst was soll das heissen?
13/0.01 = 0.01 ????
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Gast
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| Gast Verfasst am: 18. März 2009 22:14 Titel: |
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achso jetzt weiss ich was du meinst
wie dumm von mir
ich hab die 13 V vollkommen übersehen.
also wäre das dann:
w = U / (n*B*A)
w = 13 V / (1 * 1 T * 0,01m²) = 1300 rad/t
stimmt das nun so?
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Gast
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| Gast Verfasst am: 19. März 2009 15:54 Titel: |
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ist die rechnung so richtig? |
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schnudl
Moderator
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| schnudl Verfasst am: 19. März 2009 16:02 Titel: |
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was ist rad/t ?
du meinst rad/s
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
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| Ricky Verfasst am: 19. März 2009 16:11 Titel: |
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ja genau hab mich verschrieben also
rad pro sekunde
ist das dann so richtig? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 19. März 2009 16:17 Titel: |
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why not?
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