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Nima93
Anmeldungsdatum: 08.01.2012
Beiträge: 221
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 Nima93 Verfasst am: 10. Jun 2012 14:10 Titel: Koaxialkabel |
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Meine Frage:
Hallo,
Kann mir mal jemand erklären, warum bei einem Koaxialleiter der äußere Hohlleiter kein Magnetfeld erzeugt? Wir sollen die Induktivität berechnen und dabei das Innere des Innendrahtes vernachlässigen. Auf der einen Seite des Kabels soll eine Spannungsquelle, auf der anderen ein Verbraucher angeschlossen sein. Wie muss man sich den Stromfluss in einem Koaxialkabel genau vorstellen? In der Aufgabenstellen ist nur der Stromfluss im Innenleiter erwähnt. Aber der Strom muss doch sowohl innen als auch außen fließen?
viele Grüße
Nima93
Meine Ideen:
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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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| kingcools Verfasst am: 10. Jun 2012 14:35 Titel: |
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naja, muss der gleiche durchfließen wie im innerne Teil  |
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Nima93
Anmeldungsdatum: 08.01.2012
Beiträge: 221
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| Nima93 Verfasst am: 10. Jun 2012 23:20 Titel: |
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Das klingt plausibel, danke 
Dann verstehe ich aber noch weniger, warum der Außenleiter keine Induktivität besitzt... |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jun 2012 07:40 Titel: |
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Wenn ich mir meine alten Aufzeichnungen ansehe, haben Koaxialkabel (als ganzes) durchaus eine Induktivität und ich kann mir schwer vorstellen, wie man das "trennen" soll? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jun 2012 10:54 Titel: |
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Offensichtlich soll die innere Induktivität sowieso vernachlässigt werden.
| Zitat: | | Wir sollen die Induktivität berechnen und dabei das Innere des Innendrahtes vernachlässigen. |
Dann kannst Du auch "das Innere des Außenleiters" vernachlässigen.
Zur Bestimmung der "äußeren" Induktivität brauchst Du jetzt nur die grundsätzliche Definition der Induktität zu verwenden:
Dabei ist  der im Bereich zwischen Innen- und Außenleiter kreisförmig um den Innenleiter herum wirbelnde magnetische Fluss
mit
und
Als Ergebnis erhältst Du dann
}) |
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Nima93
Anmeldungsdatum: 08.01.2012
Beiträge: 221
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| Nima93 Verfasst am: 11. Jun 2012 15:19 Titel: |
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Hallo und danke für die ausführliche Antwort!
Das Ergebnis deckt sich auch mit unsrer Musterlösung.
Allerdings verstehe ich immer noch nicht ganz, warum genau man das so macht... Man berechnet doch im Prinzip so nur die Induktivität eines geraden Leiters, also des Innenleiters im bereich von ri bis ra. Aber das kann doch nicht alles sein, wieso hätte man uns in der Aufgabe sonst ein Koaxialkabel gegeben? Kann man irgendwie begründen, warum der Rest vernachlässigt werden kann? Ich denke mittlerweile, das war der eigentliche Sinn der Aufgabe... |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jun 2012 17:03 Titel: |
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| Nima93 hat Folgendes geschrieben: | Hallo und danke für die ausführliche Antwort!
Das Ergebnis deckt sich auch mit unsrer Musterlösung.
Allerdings verstehe ich immer noch nicht ganz, warum genau man das so macht... Man berechnet doch im Prinzip so nur die Induktivität eines geraden Leiters, also des Innenleiters im bereich von ri bis ra. |
Nein, die (innere) Induktivität eines geraden Leiters berechnet sich über den Fluss im Bereich zwischen r=0 und r=ri (ri=Leiterradius). Da die einzelnen Flussanteile aber nicht alle mit dem gesamten Strom verkettet sind, lässt sich die Induktivität nicht auf die gezeigte Art und Weise berechnen. Das macht man dann besser über eine Energiebetrachtung.
| Nima93 hat Folgendes geschrieben: | | Kann man irgendwie begründen, warum der Rest vernachlässigt werden kann? Ich denke mittlerweile, das war der eigentliche Sinn der Aufgabe... |
Die Vernachlässigung ist doch in der Aufgabenstellung vorgegeben. Außerdem kommt im Durchflutungssatz der "Rückstrom" durch den Außenleiter gar nicht vor, sondern nur der gesamte im Innenleiter fließende Strom. Für jeden Radius r>ri und r<ra umfasst Du nur den gesamten Strom des Innenleiters.
Oder sollte Dir der Durchflutungssatz und der Umgang damit nicht geläufig sein?
| Nima93 hat Folgendes geschrieben: | | Aber das kann doch nicht alles sein, wieso hätte man uns in der Aufgabe sonst ein Koaxialkabel gegeben? |
Wie willst Du denn sonst den Fluss bestimmen. Du brauchst doch die äußere Begrenzung der vom Fluss durchsetzten Fläche. Die innere Begrenzung ist ri, die äußere Begrenzung ist ra. Du betrachtest also praktisch eine rechteckige Leiterschleife mit den Kantenlängen l und (ra-ri), die von einem inhomogenen Magnetfeld B~1/r durchsetzt ist. |
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Nima93
Anmeldungsdatum: 08.01.2012
Beiträge: 221
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| Nima93 Verfasst am: 11. Jun 2012 17:38 Titel: |
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Alles klar, danke, jetzt hab ichs gerafft |
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