magnetisches Feld

1€ · Anmeldungsdatum: 14.09.2009 Beiträge: 4

Moin moin, habe hier ein paar kleine Probleme. Komme nicht weiter, brauche also ein wenig Hilfe bzw Denkanstöße.. Augenzwinkern

1.) 45mm lange Plastikhülse mit Durchmesser von 8mm ist auf 40mm Länge einlagig und lückenlos Kupferdraht (Durchmesser 0,1mm) gewickelt. Strom durch Draht= 50mA.
Gesucht ist magn. Flussdichte im Innern der Hülse.

Formel ist dann: B= u0*ur* ((N*I)/l)
u0= 1,256*10^-6 (u0= Mueh 0)
ur=1
l= 45mm
I= 50mA
N=?

Ich komme nicht auf die Windungszahl N. Sonst ist es ja bloß einsetzen, mehr nicht.

2.) Bestimmung der spezifischen Ladung von Elektronen, Protonen und Ionen.
Wie groß ist die spezifische Ladung, wenn Beschleunigungsspannung= 450V in einem homogenen Magnetfeld mit magn. Flussdichte von 12mT eine Kreisbahn mit Durchmesser von 26cm?

Da sehe ich nicht ein Stück durch. Ich weiß auch nicht welche Formel ich hier benutzen könnte...

3.) Zylindrische Luftspule mit Querschnittsfläche von 60cm^{2} und Länge von 10cm hat 1000 Windungen aus 1,5mm dickem Kupferdraht. Wie groß ist bei Netzfrequenz die Induktivität der Spule, ihr Ohmschwer Widerstand und ihr Scheinwiderstand?

Die Induktivität der Spule habe ich rausbekommen. Sie beträgt bei mit 4,52*10^{-4}.
Für den Ohmschen Widerstand muss ja theoretisch R=U/I gelten, oder? Für den Scheinwiderstand habe ich dann auch Z=U/I. Mir fehlen aber U und I. Ich weiß auch nicht wie ich die ausrechnen kann. Beim Ergebnis: Sind beide Widerstände gleich? Wo liegt da denn der Unterschied?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu 1)
Die Länge der Spule ist 40mm, nicht 45 mm
Wenn der Draht 0,1mm Durchmesser hat und die Gesamtlänge der Spule 40mm, dann sollte sich die Windungszahl doch ausrechnen lassen.

Zu 2)
Kraft auf bewegte Ladung im Magnetfeld F = q*v*B, sofern v und B senkrecht aufeinander stehen. F steht dann senkrecht auf v und B, deshalb Kreisbahn. Die Magnetkraft, auch Lorentzkraft genannt, muss gleich sein der Zentrifugalkraft, die von Masse des Teilchens und Radius der Kreisbahn abhängt. Das sollte sich leicht nach e/m auflösen lassen.

Zu 3)
R = (1/kappa)*l/A
Da über die Querschnittsfläche der Spule auch deren Umfang bestimmt werden kann, lässt sich die Länge l des Drahtes bei 1000 Windungen bestimmen. Mit dem Drahtdurchmesser ist auch dessen Querschnittsfläche A bestimmt. Für Kupfer gilt kappa = 56 S*m/mm²