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Kupferring fällt senkrecht durch ein Magnetfeld nach unten
 
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Muhmildaa



Anmeldungsdatum: 26.01.2015
Beiträge: 5

Beitrag Muhmildaa Verfasst am: 26. Jan 2015 10:13    Titel: Kupferring fällt senkrecht durch ein Magnetfeld nach unten Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Wenn ein Kupferrring senkrecht durch ein Magnetfeld nach unten fällt,
welche Ladungsverschiebung tritt beim eintauchen des Rings in das Magnetfeld auf?
Welche Wirkung hat das Eintauchen auf die Fallbewegung ? Begründung wäre nett smile
was würde sich ändern, wenn der Ring durch einen Schlitz unterbrochen wäre? Begründung wäre hier auch sehr nett smile
und die letze frage ist
Was lässt sich hinsichtlch der Fallbewegung aussagen, wenn sich der Ring vollständig im Magnetfeld befindet? Auch hier wäre eine Begründung sehr hilfreich Augenzwinkern


Meine Ideen:
Beim Eintauchn des ringes werden die freien elektronen infolge der Lorentzkraft nach links oben verschoben und der teil der noch nicht im magnetfeld ist dort fließen die elektronen nach rechts..
aber wie sind die anderen Lösungen ?
ich habe schon sehr lange im Internet danach gesucht.. aber es gibt wirklich immer nur andere aufgaben dazu wo ich es mir leider nicht herleiten kann..
danke schon mal im vorraus falls mir jemand hilft.. smile bräuchte das bis morgen.. unglücklich
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 26. Jan 2015 11:05    Titel: Antworten mit Zitat

Ohne Skizze werden wir hier aneinander vorbei reden.
Muhmildaa



Anmeldungsdatum: 26.01.2015
Beiträge: 5

Beitrag Muhmildaa Verfasst am: 26. Jan 2015 11:40    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Ohne Skizze werden wir hier aneinander vorbei reden.


Ja habe ich mir fast gedacht..
also wenn du in Google eingibst Kupferring fällt senkrecht in ein Magnetfeld

dann findet man weiter unten eine PDF -Datei die lautet: 2.Schulaufgabe aus der Physik am 27.01.2012 Klasse 10a (1)

Das ist die Augabe 4. die fragen sind alle gelich wie bei meiner aufgabe, nur das dort die magnetfeldlinien in deine richtung gehen.. das zeigt dieser Kreis mit dem Punkt innendrin..
und bei mir eben sind die linien hinein in die ebene.. also ein kreis mit einem X innendrinnen..
aber die fragen sind genau gleich und die aufgabenstellung sonst auch Augenzwinkern
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 26. Jan 2015 12:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab das mal per Screenshot und so hier rein geholt. Hoffentlich verletzt das nicht wieder sämtliche Urheber-Rechte....

Gruß
Marco



ring_bfeld.png
 Beschreibung:
 Dateigröße:  56.78 KB
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ring_bfeld.png


Muhmildaa



Anmeldungsdatum: 26.01.2015
Beiträge: 5

Beitrag Muhmildaa Verfasst am: 26. Jan 2015 12:10    Titel: Antworten mit Zitat

as_string hat Folgendes geschrieben:
Ich hab das mal per Screenshot und so hier rein geholt. Hoffentlich verletzt das nicht wieder sämtliche Urheber-Rechte....

Gruß
Marco


Danke smile
wegen urheberrecht weiß ich nicht, ich habe es ja nicht reingestellt..
aber wäre nett wenn mir jemand jetzt weiter helfen könnte... unglücklich
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 26. Jan 2015 15:53    Titel: Antworten mit Zitat

Zu a)
Mit dem Begriff "Ladungsverschiebung" verbinde ich immer eine begrenzte Verschiebung von Ladungsträgern. Hier ist sie aber unbegrenzt. Im Kupferring fließt aufgrund der induzierten Spannung ein Strom gegen den Uhrzeigersinn, sofern das Magnetfeld in die Zeichenebene hinein gerichtet ist (Dein Beispiel).

Zu b)
Strom im Magnetfeld ---> Lorentzkraft. Diese Kraft ist aufgrund der Lenzschen Regel der ursächlichen Bewegungsrichtung entgegengesetzt. Der Ring wird also gebremst.

Zu c)
Im Ring wird nach wie vor eine Spannung induziert. Da der Ring aber unterbrochen ist, kann kein Strom fließen. Kein Strom ---> keine Bremskraft. Der Ring fällt ohne Bremsung ganz normal weiter.

Zu d)
Wenn der Ring vollständig in das Magnetfeld eingetaucht ist, ändert sich der magnetische Fluss durch den Ring nicht. d.h. es wird keine Spannung induziert, und es es fließt deshalb kein Strom. Darum tritt auch keine bremsende Kraft auf. Der Ring fällt ganz normal nur unter dem Einfluss der Schwerkraft.
Muhmildaa



Anmeldungsdatum: 26.01.2015
Beiträge: 5

Beitrag Muhmildaa Verfasst am: 26. Jan 2015 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Zu a)
Mit dem Begriff "Ladungsverschiebung" verbinde ich immer eine begrenzte Verschiebung von Ladungsträgern. Hier ist sie aber unbegrenzt. Im Kupferring fließt aufgrund der induzierten Spannung ein Strom gegen den Uhrzeigersinn, sofern das Magnetfeld in die Zeichenebene hinein gerichtet ist (Dein Beispiel).

Zu b)
Strom im Magnetfeld ---> Lorentzkraft. Diese Kraft ist aufgrund der Lenzschen Regel der ursächlichen Bewegungsrichtung entgegengesetzt. Der Ring wird also gebremst.

Zu c)
Im Ring wird nach wie vor eine Spannung induziert. Da der Ring aber unterbrochen ist, kann kein Strom fließen. Kein Strom ---> keine Bremskraft.




Der Ring fällt ohne Bremsung ganz normal weiter.

Zu d)
Wenn der Ring vollständig in das Magnetfeld eingetaucht ist, ändert sich der magnetische Fluss durch den Ring nicht. d.h. es wird keine Spannung induziert, und es es fließt deshalb kein Strom. Darum tritt auch keine bremsende Kraft auf. Der Ring fällt ganz normal nur unter dem Einfluss der Schwerkraft.







Danke wow smile!
Nur bei a). Verstehe ich nicht wieso die Elektronen gegen den Uhrzeigersinn fliesen .. Dachte das man dies mit der linken-hand-regel nachweisen kann und wenn ich das mache dann zeigt der Mittelfinger (Richtung der kraft auf die Elektronen) in Uhrzeigersinnsrichting an ...
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 26. Jan 2015 16:19    Titel: Antworten mit Zitat

Muhmildaa hat Folgendes geschrieben:
Nur bei a). Verstehe ich nicht wieso die Elektronen gegen den Uhrzeigersinn fliesen ..


Schau mal, was Du selbst von mir zitiert hast. Da steht, dass der Strom gegen den Uhrzeigersinn fließt.
Muhmildaa



Anmeldungsdatum: 26.01.2015
Beiträge: 5

Beitrag Muhmildaa Verfasst am: 26. Jan 2015 16:23    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Muhmildaa hat Folgendes geschrieben:
Nur bei a). Verstehe ich nicht wieso die Elektronen gegen den Uhrzeigersinn fliesen ..


Schau mal, was Du selbst von mir zitiert hast. Da steht, dass der Strom gegen den Uhrzeigersinn fließt.



Verstehe ich jetzt nicht so ganz, habe doch beschrieben das es bei mir im uhrzeigersinn ist.. Wenn ich das mit der Hand Regel mache...
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 26. Jan 2015 17:00    Titel: Antworten mit Zitat

Die Richtung des elektrischen Stromes ist definitionsgemäß der Bewegungsrichtung freier Ladungsträger im Metall entgegengesetzt, da es sich bei den freien Ladungsträgern ausschließlich um Elektronen handelt.

Angewendet auf Dein Beispiel: Du hast ganz richtig die Bewegungsrichtung der Elektronen im Uhrzeigersinn bestimmt. Dann fließt der elektrische Strom definitionsgemäß gegen den Uhzeigersinn, genau so, wie ich es gesagt habe.
Pfirsichmensch



Anmeldungsdatum: 09.08.2014
Beiträge: 284

Beitrag Pfirsichmensch Verfasst am: 27. Jan 2015 13:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin auf diesen Thread aufmerksam geworden und habe eine Frage zu c)

Der Kupferring mit dem Schlitz erinnert mich an eine "leerlaufende Leitung" in der eine Spannung induziert wird. Wenn man das sehr genau nehmen würde, könnte man dann auch antworten, dass sich die Enden wie ein Kondensator in kürzester Zeit aufladen, sodass nur noch ein vernachlässigbarer Reststrom durch das Dielektrikum also durch die Luft fließt? Oder ist das hier nicht gegeben grübelnd
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 27. Jan 2015 13:39    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist prinzipiell richtig. Ich denke aber, dass dieser "Reststrom" tatsächlich vernachlässigbar ist.
Pfirsichmensch



Anmeldungsdatum: 09.08.2014
Beiträge: 284

Beitrag Pfirsichmensch Verfasst am: 27. Jan 2015 13:50    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank GvC !
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