Induktionsgesetz

123physikniete123 · Gast

Meine Frage:

Eine kreisförmige Spule mit 10 Windungen mit R= 0,1 m ist in einem homogenen Magnetfeld unendlicher Ausdehnung.
a) Induktionsgesetz angeben und dabei den magnetischen Fluss spezifizieren.
b) Schleifen befindet sich anfänglich in xy-Ebene, wobei der Mittelpunkt mit dem Koordinaten Ursprung zusammenfällt. Homogene Magnetfeld von B= (0,0,b) mit b= 1 T.
Nun wird die Spule um die x-Achse mit konstanter Kreisfrequenz w= 100/pi Hz gedreht.
Welch max. amplitude hat die in der Spule induzierte Spannung?
Wie groß ist die amplitude wenn um die z-Achse gedreht wird?
c) Schleife ruhe in yz-Ebene. B=( b cos wt, 0,0) Parameter sonst unverändert. Spannungsamplitude?
B= (0,b sin 10wt, b cos 10wt) Spannungsamplitude ?

Meine Ideen:
Ich weiß, dass das Induktionsgesetz eingesetzt werde muss. Nur weiß ich nicht wie es lautet und wie ich es benutze...

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu a)
Induktionsgesetz:

Das Minuszeichen ist solange irrelevant, wie die positive Richtung von ui nicht definiert ist. In der vorliegenden Aufgabe geht es ohnehin nur um Beträge.

Der magnetische Fluss ist im Falle eines homogenen Magnetfeldes

wobei

der Winkel zwischen Flächennormale und B-Feld ist.

Bei inhomogenem Feld (in der vorliegenden Aufgabe nicht relevant) ist der Fluss

Zu b)
Schleife in x-y-Ebene, B-Feld in z-Richtung, Schleife dreht sich um x-Achse, dann ändert sich der Winkel zwischen Flächennormale und B-Feld zeitlich mit

Damit ergibt sich eine zeitliche Änderung des Flusses und damit eine induzierte Spannung.

Bei Drehung um z-Achse dreht sich die Spule um ihre eigene Achse, der Fluss durch die Spule bleibt konstant, es wird also keine Spannung induziert.

Zu c)
Schleife in y-z-Ebene, B-Feld in x-Richtung, d.h. Winkel zwischen Flächennormale und B-Feld 0°, der Fluss ist demnach B*A. Da B sich zeitlich ändert, wird eine Spannung entsprechend obigem Induktionsgesetz induziert.

Bei B-Feld in y-Richtung ist der Winkel zwischen Flächennormale und B-Feld 90°, d.h. kein Fluss durch die Spule, induzierte Spannung Null.