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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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 macman2010 Verfasst am: 29. Okt 2013 11:26 Titel: Wirbelströme in Kupferscheibe |
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Hallo,
Wollte mal wissen, ob die Wirbelströme in die Kupferscheibe von mir richtig eingezeichnet wurden, oder ob es anders dein müsste.
 http://imageshack.us/f/826/7i81.jpg
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Okt 2013 12:04 Titel: |
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Es ist überhaupt nicht zu erkennen, was Du eigentlich meinst. Wieso glaubst du, dass es in der Scheibe überhaupt zu Wirbelströmen kommt? Laut Skizze scheint sich die Kupferscheibe zu drehen (Umfangsgeschwindigkeit v). Die Pluszeichen scheinen ein Magnetfeld darzustellen. Da sie gleichmäßig verteilt sind, scheint es sich um ein homogenes Magnetfeld zu handeln. Ist das Magnetfeld zeitlich veränderlich oder konstant?
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 29. Okt 2013 16:34 Titel: |
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Es ist konstant.
Aber auch auch ein Leiter, der in einem homogenen Feld bewegt wird erfährt eine Spannung solange sich nicht zwei Spannungen gegenseitig aufheben.
Hier dreht sich die Scheibe, stelle dir die Scheibe mal wie eine fahrradfelge vor die Speichen stellen einzelne Leiter da. Die einen bewegen sich nach unten die andren nach oben. Dass sind wie zwei in reihe geschaltete Batterien.
Wenn sich die platte linear bewegen würde würden sich die Spannungen aufheben.
Wenn das nicht stimmt, wünsche ich sogar Verbesserung. 
Ah ja und natürlich 
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Okt 2013 16:59 Titel: |
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Was Du beschreibst, ist eine Unipolarmaschine. Da treten wegen der Homogenität des konstanten Magnetfeldes keine Wirbelströme auf.
Die Vorstellung eines Speichenrades (mit unendlich vielen Speichen) ist hilfreich. Daran solltest Du auch erkennen, dass in jeder Speiche dieselbe Spannung induziert wird und die "Spannungsquellen" nicht in Reihe, sondern parallel liegen. Zwischen "Nabe" und "Felge" des Rades kannst Du also über Schleifkontakte eine Spannung abgreifen.
Siehe auch hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Unipolarmaschine
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 29. Okt 2013 17:19 Titel: |
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ja genau parallel, das ist klar, aber, eine Fahhradfelge hat ja auch noch einen rahmen. Ich habe mir das dann immer so vorgestellt, dass durch den Rahmen Die Wirbelströme fließen.
Aber ich glaube ich habe mienen denkfelhler entdeckt, die stöme können innerhalb der scheibe nur vorgegebene bestimmte wege einnehmen, eine verbindung zwischen den speichen gesteht nicht, mann muss es sich also vorstellen, wie Speichen, die nicht leitend miteinander verbunden sind richtig?
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 29. Okt 2013 17:19 Titel: |
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ja genau parallel, das ist klar, aber, eine Fahhradfelge hat ja auch noch einen rahmen. Ich habe mir das dann immer so vorgestellt, dass durch den Rahmen Die Wirbelströme fließen.
Aber ich glaube ich habe mienen denkfelhler entdeckt, die stöme können innerhalb der scheibe nur vorgegebene bestimmte wege einnehmen, eine verbindung zwischen den speichen gesteht nicht, mann muss es sich also vorstellen, wie Speichen, die nicht leitend miteinander verbunden sind richtig?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Okt 2013 17:34 Titel: |
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Nein, das ist eine falsche Vorstellung. Parallele Spannungsquellen gleicher Größe produzieren keine Ausgleichsströme. Außerdem: Die unendlich dicht liegenden "Speichen" sind doch elektrisch leitend verbunden, und das über ihre gesamte Länge. Immerhin hast du ja eine massive Kupferscheibe. Diese Tatsache kannst Du doch durch eine so abenteuerliche Vorstellung wie die von Dir genannte nicht verleugnen.
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 29. Okt 2013 17:52 Titel: |
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gilt hier ja nicht, da keine Flussänderung stattfindet.
Allerdings sind die Bewegungsrichtungen auf der linken seite gegensätzlich zur Anderen, weshalb du auf der einen seite die gleiche spannung mit umgedrehtem vorzeichen misst.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 29. Okt 2013 18:46 Titel: |
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| macman2010 hat Folgendes geschrieben: | | Allerdings sind die Bewegungsrichtungen auf der linken seite gegensätzlich zur Anderen, weshalb du auf der einen seite die gleiche spannung mit umgedrehtem vorzeichen misst. |
Das ist Quatsch. Zwischen "Nabe" und "Felge" misst Du immer dieselbe Spannung mit demselben Vorzeichen. (Hast Du denn meinen Vorschlag überhaupt nicht beachtet, mal bei wiikipedia nachzuschauen?)
Das erkennst du auch am Bewegungsinduktionsgesetz, nach dem Du die Spannung bestimmst:
\, d\vec{r})
Das wird wegen der senkrecht aufeinander stehenden Größen  und  zu
Beachte, dass  . Die Umfangsgeschwindigkeit ist natürlich an unterschiedlichen Radien nicht dieselbe.
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 30. Okt 2013 10:17 Titel: |
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Du rechnest so nur den Betrag aus.
Denn, jedes Kind weis, dass in einen Leiter die umgekehrte Spannung induziert wird, wenn man ihn in entgegengesetzter Richtung bewegt.
Warum sollte das bei der Scheibe so plötzlich anders sein.?
Stelle dir das so vor auf der einen Seite gehen die Speichen nach oben auf der andren nach unten. Warum sollte das nicht so sein?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Okt 2013 10:57 Titel: |
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| macman2010 hat Folgendes geschrieben: | | Stelle dir das so vor auf der einen Seite gehen die Speichen nach oben auf der andren nach unten. |
... und oben gehen die Speichen nach links und unten nach rechts. Na und? Bestimme doch mal die Richtung der induzierten Feldstärke  an jeder beliebigen Stelle der Kupferscheibe. Bewegt sich die Scheibe gegen den Uhrzeigersinn und ist das Magnetfeld in die Zeichenebene hinein gerichtet, dann wirst selbst Du (der Du kein Kind mehr bist) festellen, dass die induzierte Feldstärke radial nach innen gerichtet ist, die induzierte Spannung als Wegintegral der Feldstärke demzufolge zwischen Felge und Nabe bzw. (je nach Vorzeichenwahl) zwischen Nabe und Felge (also zwischen Welle und Rand der Scheibe) entsteht.
In der Tat ist dann die Spannung auf der linken Seite der Scheibe nach rechts, auf der rechten Seite der Scheibe nach links, im oberen Teil der Scheibe nach unten, im unteren Teil der Scheibe nach oben, im oberen rechten Quadranten schräg nach links unten, im oberen linken Quadranten schräg nach rechts unten, im unteren linken Quadranten schräg nach rechts oben, im unteren rechten Quadranten schräg nach links oben, in jedem Fall aber immer radial von außen nach innen gerichtet. Das bedeutet, dass alle "Spannungsquellen" (jede einzelne der unendlich dicht liegenden "Speichen") parallel liegen. Wie es dabei zu Ausgleichs- oder Wirbelströmen kommen soll, ist mir nach wie vor schleierhaft.
Wenn Du schon mir nicht glaubst, warum überzeugen Dich nicht Hunderte von Beiträgen im Internet, insbesondere Wikipedia (mir scheint, Du hast da trotz Empfehlung noch nicht einmal nachgeschaut) oder jedes Lehrbuch der E-Technik?
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 30. Okt 2013 20:48 Titel: |
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Ok aber ich habe immer gedacht, die Spannung in einer leiterschleife, wäre Null, da auf der linken Seite die gleiche Spannung wie auf der Rechten induziert wird. Un diese sich Aufheben gegenseitig.. Und in einer rotierenden in entgegengesetzter.. Richtung, deshalb kann Strom fließen 
Warum sollte das hier anders sein.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Okt 2013 22:00 Titel: |
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Du hast es noch immer nicht begriffen. Vielleicht hilft dir die folgende Skizze.
Die im Magnetfeld rotierende Kupferscheibe ist ein Generator. Ein Strom fließt nur, wenn an diesen Generator ein eine Last (Widerstand) angeschlossen wird. Die induzierte Spannung ist eine sog. elektromotorische Kraft (EMK), die im Genrator einen Strom vom Rand zur Welle antreibt (sofern der Widerstand angeschlossen ist, natürlich). Normalerweise wird zwischen den Klemmen nicht Ui, sondern die entgegengesetzt gleich große Verbraucherspannung U eingezeichnet. Beides siehst Du in der Skizze.
Du kannst die Unipolarmaschine natürlich nicht nur als Generator betreiben, sondern auch als Motor. Ein Beispiel findest Du im bislang üblichen Kilowattstundenzähler im Haushalt. Dort ist die Scheibe allerdings nicht aus Kupfer, sondern aus Aluminium.
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
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| Angeschaut: |
2257 mal |
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 30. Okt 2013 23:16 Titel: |
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Oh man Natürlich das Kreuzprodukt muss ich ja nehmen, schon tausendmal Benutzt und dann so ein Denkfehler ich bin doch ein Depp  Wie komme ich auf den anderen misst da. habe mich irgendwie durch das Gesetz v*b*l verleiten lassen, welches hier so aber garnicht gilt. Das hatte ich noch aus der Schule im Kopf. (Wieder ein Beweis, dass die Schule nur den Natürlichen Gedankenstrom bremst.) Hätte es schon vorher sagen sollen, dann hättest du den letzten Beitrag nicht schreiben müssen.
DANKE! 
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macman2010
Anmeldungsdatum: 16.02.2013
Beiträge: 294
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| macman2010 Verfasst am: 30. Okt 2013 23:33 Titel: |
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Oh man Natürlich das Kreuzprodukt muss ich ja nehmen, schon tausendmal Benutzt und dann so ein Denkfehler ich bin doch ein Depp Wie komme ich auf den anderen misst da. habe mich irgendwie durch das Gesetz v*b*l verleiten lassen, welches hier so aber garnicht gilt. Das hatte ich noch aus der Schule im Kopf. (Wieder ein Beweis, dass die Schule nur den Natürlichen Gedankenstrom bremst.) Hätte es schon vorher sagen sollen, dann hättest du den letzten Beitrag nicht schreiben müssen.
DANKE!
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