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MackdamiaNuss
Anmeldungsdatum: 12.09.2015
Beiträge: 5
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 MackdamiaNuss Verfasst am: 12. Sep 2015 18:15 Titel: Leiterschleife im magnet feld, mit bewegenden Widerstand |
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Meine Frage:
Hey Leute,
ich beschäftige mich gerade mit dieser Aufgabe und bin mir unsicher, ob meine Antworten korrekt sind.
a)Eine Teilaufgabe besteht darin einen Ausdruck für die Spannung am Widerstand, als Funktion der vorkommenden Größen aus der Zeichnung machen.
b) Geben Sie einen Ausdruck der vom Experimentator aufgebrachten
Leistung als Funktion der angreifenden Kraft an!
c) Ändert sich die aufgebrachte Leistung bei einem halb so großen WIderstand, was ändert sich für den Experimentator
Meine Ideen:
a) Liege ich richtig mit Uind= B*d* db/dt v ?
b) Aufgrund der Lenzchen Regel und Energieerhaltung: F*s= Bd db/dt v
c) Meine Überlegung dazu war, dass sich die Leistung erhöht, wenn der WIderstand kleiner wird. Wird für den Experimentator die Arbeit schwere, um die Lorenzkraft zu überwinden ? Wenn der WIderstand kleiner wird, dann wird die Spannung höher und damit die gegen gerichtete Kraft ?
Wie kann ich das mathematisch ausdrücken ?
| Beschreibung: |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 12. Sep 2015 20:12 Titel: |
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| MackdamiaNuss hat Folgendes geschrieben: | | Liege ich richtig mit Uind= B*d* db/dt v ? |
Was ist denn b und db/dt?
| MackdamiaNuss hat Folgendes geschrieben: | | Aufgrund der Lenzchen Regel und Energieerhaltung: F*s= Bd db/dt v |
Hier dieselbe Frage? Und was setzt Du für s ein?
Und generell: Soll die Geschwindigkeit v bei allen Versuchen gleich sein oder die Kraft F?
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MackdamiaNuss
Anmeldungsdatum: 12.09.2015
Beiträge: 5
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| MackdamiaNuss Verfasst am: 12. Sep 2015 20:25 Titel: |
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v ist konstant
Oh, mein Fehler meine die zeitliche Ableitung von v also dv/dt. Das gleich für die zweite Aufgabe.
Hab an die Formel für die Arbeit gedacht W= F *ds
Das habe ich nicht bedacht in der Aufgabe ist s nicht gegeben, deshalb würde ich es so ausdrücken W= -B*d dv/dt. Ich weiser aber nicht, ob das der Ausdruck ist der von mir verlangt wird. Es ist nach der aufgebrachte Leistung also der Arbeit gefragt oder nicht ?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 12. Sep 2015 21:35 Titel: |
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| MackdamiaNuss hat Folgendes geschrieben: | | Oh, mein Fehler meine die zeitliche Ableitung von v also dv/dt. Das gleich für die zweite Aufgabe. |
Das ist die Beschleunigung. Die ist aber nach Deiner eigenen Aussage Null (v=const.). Und alles, was Du damit multiplizierst, ist ebenfalls Null. Ergibt das irgendeinen Sinn?
| MackdamiaNuss hat Folgendes geschrieben: | | W= -B*d dv/dt |
Nach Deiner Definition von db/dt wäre das
mit a = Beschleunigung
Woher hast Du diese seltsame Formel? Schau Dir mal die Einheiten an. Welche Einheit hat die Arbeit, welche Einheit kommt hier raus?
Außerdem: Was hast Du nur immer mit der Arbeit? Nach der ist doch gar nicht gefragt, könnte auch nicht beantwortet werden, da weder ein Weg noch eine Zeitdauer gegeben ist. Gefragt ist nach der Leistung, das ist die Ableitung der Arbeit nach der Zeit.
| MackdamiaNuss hat Folgendes geschrieben: | | Es ist nach der aufgebrachte Leistung also der Arbeit gefragt oder nicht ? |
Nach der Leistung ja, nach der Arbeit nein (s.o.).
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MackdamiaNuss
Anmeldungsdatum: 12.09.2015
Beiträge: 5
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| MackdamiaNuss Verfasst am: 12. Sep 2015 22:13 Titel: |
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| Zitat: | | Das ist die Beschleunigung. Die ist aber nach Deiner eigenen Aussage Null (v=const.). Und alles, was Du damit multiplizierst, ist ebenfalls Null. Ergibt das irgendeinen Sinn? |
Nein,wenn es null wird macht es keinen Sinn.
Der Widerstand wird ja mit einer konstanten Geschwindigkeit v verschoben, das heißt die Fläche, die von den magnetischen Feldlinien durchtreten wird ändert sich zeitlich. Deswegen habe ich folgendes gedacht:
| Zitat: | | Was hast Du nur immer mit der Arbeit? |
Ich weis auch nicht, ich habe mich an der Aufgabe kapput gedacht, weil ich nicht wusste letztendlich richtig ist.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Sep 2015 01:35 Titel: |
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| MackdamiaNuss hat Folgendes geschrieben: | ...Deswegen habe ich folgendes gedacht:
... |
Deine Gedanken haben sich verwirrt. Eine Fläche ist das (Kreuz-)Produkt zweier Längen, aber nicht das Produkt einer Länge und einer Geschwindigkeit. Richtig wäre
Das setzt Du ins Induktionsgesetz ein
=\frac{d}{dt}(B\cdot d\cdot x)=B\cdot d\cdot\frac{dx}{dt}=B\cdot d\cdot v)
Das Minuszeichen, welches Du im Induktionsgesetz eigentlich erwartet hättest, entfällt, weil ich die induzierte Spannung von Vornherein linkswendig dem Fluss zugeordnet habe, so dass die induzierte Spannung von unten nach oben über dem Widerstand wirksam ist, der Strom also gegen den Uhrzeigersinn fließt.
Im Widerstand wird demzufolge eine Leistung P umgesetzt:
^2}{R})
Die muss der Experimentator als mechanische Leistung von außen zuführen. Das tut er, weil er zum Aufrechterhalten einer konstanten Geschwindigkeit eine Kraft aufwenden muss, die betragsmäßig genauso groß ist wie die Lorentzkraft. Die Lorentzkraft ist bekanntermaßen
Die mechanische Leistung ist natürlich
und damit
^2}{R})
Was passiert, wenn der Widerstand halbiert wird, kannst Du jetzt direkt aus diesem Ergebnis ablesen.
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MackdamiaNuss
Anmeldungsdatum: 12.09.2015
Beiträge: 5
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| MackdamiaNuss Verfasst am: 13. Sep 2015 16:16 Titel: |
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Danke für deine ausführliche Antwort, dadurch habe ich herausgefunden wo meine Probleme waren ! 
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