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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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 GvC Verfasst am: 02. Feb 2016 18:55 Titel: |
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| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | 1. Φ1 = Φ2 + Φ3 (wenn bei Φ1 die spule sitzt, richtig?) |
Ja.
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | ... da sich Φ aufteilt, so wie der Strom bei Parallelschaltungen |
Na ja, ich würde sagen, der Grund ist der Knotenpunktsatz. Flüsse oder Teilflüsse können ja nicht einfach verschwinden.
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | 2. Ist der Fluss Φ3 kleiner als Φ2 weil der Weg weiter ist? |
Ja. Allerdings sind die magnetischen Widerstände nichtlinear. Endgültigen Aufschluss über die tatsächliche Situation kann nur die Magnetisierungskennlinie geben, die Dir vorliegen muss. Ohne die ist die Aufgabe sowieso nicht lösbar.
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | Würde das stimmen, wäre die Elektrische durchflutung in der Spule gemeint oder? |
Ja natürlich. Das steht doch in der Aufgabenstellung.
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 02. Feb 2016 19:56 Titel: |
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Okay danke schon mal.
Die Magnetisierungskennlinien sind gebeben. B in abhängikeit von H.
Und die Formel für den Magnetischen Widerstand habe ich nun auch.
 ( kann ich dann mit der Magnetisierungskennlinie berechnen über B und H oder?)
Für die elektrische Durchflutung habe ich die Formel
o = L * H
Kann ich die Formel benutzen und annehmen das die Länge der Spule den Steg I in anspruch nimmt also 200cm - 2*40 cm?
Dann könnte ich die benötigte Feldstärke berechnen und wenn ich diese habe die Durchflutung.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Feb 2016 01:04 Titel: |
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| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | Und die Formel für den Magnetischen Widerstand habe ich nun auch. |
Die brauchst Du nicht.
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | kann ich dann mit der Magnetisierungskennlinie berechnen über B und H oder? |
Viel zu umständlich, falls überhaupt erfolgreich.
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | Für die elektrische Durchflutung habe ich die Formel
o = L * H |
Du meinst sicherlich 
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | Kann ich die Formel benutzen ... |
Im Prinzip ja, aber Dir sollte bewusst sein, dass L die gesamte Länge eines Maschenumlaufs ist und H auf diesem Umlauf unterschiedliche Werte annehmen kann.
| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | ... und annehmen das die Länge der Spule den Steg I in anspruch nimmt also 200cm - 2*40 cm?
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Nein, so geht das nicht. Da verwechselst Du was. Der Durchflutungssatz ist eigentlich nichts anderes als der Kirchhoffsche Maschensatz für den magnetischen Kreis. Er lautet allgemein
Summe aller magnetischen Erzeugerspannungen auf einem geschlossenen Maschenumlauf ist gleich der Summe aller magnetischen Verbraucherspannungen in dieser Masche. Für den vorliegenden Fall
H_2 kannst Du aus der Magnetisierungskennlinie entnehmen. Fehlt noch H_1. Das bekommst Du über B_1=B_2+B_3 (Knotenpunktsatz und die Tatsache, dass der Eisenquerschnitt in allen Schenkeln gleich groß ist). B_3 erhältst Du aus der Mangetisierungskennlinie, wofür Du H_3 benötigst. Die Feldstärke H_3 im rechten Schenkel bekommst Du wiederum aus dem Durchflutungssatz (Maschensatz für die ganz rechte Masche):
(Wenn Du mehr über Deine von mir erwähnte Verwechselung erfahren willst, musst Du nochmal nachfragen.)
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 03. Feb 2016 15:55 Titel: |
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Sehr vielen Dank für die sehr ausfürliche Erklärung 
Jetzt habe ich es auch verstanden, wie man bei solchen Aufgaben vor geht (war bei der Vorlesung krank). Die anderen Aufgaben habe ich jetzt auch richtig gelöst. Und gerne würde ich mehr über meiner Verwechslung erfahren.
Vielen Dank nochmal
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Feb 2016 02:32 Titel: |
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| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | Meine vermutung : Ich habe es mit einer Ringspule verwechselt, dort kann man die Länge der Spule nehmen. |
Wenn Du das wirklich mit der Ringspule verwechselt hättest, wäre es nicht so schlimm gewesen. Denn dann wäre Dir zumindest klar gewesen, dass die Länge l, die in der Formel für den magnetischen Widerstand oder auch im Durchflutungssatz auftaucht, die Länge eines geschlossenen Umlaufs ist. Der Unterschied zur hier vorliegenden Aufgabe ist nur der, dass in der Ringspule die magnetische Feldstärke entlang des Umlaufes konstant ist, während sie hier abschnittsweise konstant ist, das Umlaufintegral also nur abschnittsweise gebildet werden kann.
Da Du aber der Durchflutung nur die Länge des linken senkrechten Steges zuordnen wolltest - und das auch noch falsch, denn erstens sind die Maße in mm gegeben, nicht in cm, und zweitens wäre die Länge nicht 200mm - 2*40mm, sondern die mittlere Länge, nämlich 200mm - 40mm gewesen - hatte ich vermutet, dass Du das mit einer "langen" Zylinderspule (Länge sehr viel größer als Radius) verwechselt hast. Auch dort musst Du das Umlaufintegral der magnetischen Feldstärke bilden, wobei der Umlaufweg innerhalb der Spule parallel zu ihrer Mittelachse verläuft und sich außerhalb der Spule in großem Bogen zurück zum Spulenanfang schließt. Der Umlaufweg besteht also aus zwei Abschnitten (s. Skizze), dem Abschnitt I innerhalb der Spule und dem Abschnitt II außerhalb. Es wird also abschnittsweise integriert:
Im Abschnitt I ist das Magnetfeld homogen und groß, im Bereich II sehr inhomogen und schwach. Eine Näherungslösung erhält man durch Vernachlässigung des Integrals über Abschnitt II. Das ist insbesondere dann richtig, wenn der Umlaufweg entlang der Mittelachse gewählt wird, denn da ist die Feldstärke im Außenraum wegen unendlich langen Weges tatsächlich Null. Das Umlaufuntegral reduziert sich also auf
und demzufolge
Du wolltest die Spule so lang machen wie den senkrechten Teil des linken Schenkels und dann diese Näherungsformel für lange Spulen anwenden. Tatsächlich ist aber die Feldstärke in den waagrechten Teilen des linken Schekels genauso groß wie im senkrechten Teil und kann deshalb genauso wenig vernachlässigt werden wie die magnetische Spannung H*l2 im Mittelschenkel.
Wichtig zu merken: Der Durchflutungssatz erfordert immer einen geschlossenen Integrationsweg, also einen kompletten Maschenumlauf. Nur in Sonderfällen (z.B. lange Spule) kann man für eine Näherungslösung bestimmte Teile des Umlaufes vernachlässigen.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Feb 2016 14:56 Titel: |
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Nur aus Interesse: Hast Du denn die ursprüngliche Aufgabe lösen können? Ergebnis?
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 06. Feb 2016 15:48 Titel: |
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Nochmals Danke für die erklärung
Wir hatten eine Aufgabe mit einer Ringspule, und da war l die Länge der spule. Und ja ich dachte, dass auf dem Steg I eine "normale" Spule sitzt, und habe l als Länge angenommen, das ist na klar blödsinn  . Also nicht direkt mit der Ringspule verwechselt, sondern ohne nach zu denken die Länge übertragen. (Deshalb auch die falsche länge von 200-80, da eine solche Spule nicht auf dem ganzen mittelweg sitzen kann)  .
Zu meinem Rechenweg(den du sehr gut erklärt hast):
2 mWb = B * A -> (A= 40mm * 40mm) B2 = 1,25 -> (mit Hilfe der Kennlinie H=600 A/m)
H3 * 640mm - 600 * 160mm = 0 -> H3 = 150 A/m -> (mit Hilfe der Kennlinie B3 = 0,7T)
B1=B2+B3 -> B1 = 1,95T -> (mit Hilfe der Kennlinie H1=24.000A/m)
24.000 * 560mm + 600 * 640mm = 13824 A
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Feb 2016 17:36 Titel: |
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Bis zur vorletzten Zeile ist alles richtig. Dann hast Du die falschen Längen eingesetzt. Der Gesamtweg auf einem Umlauf in der linken Masche ist 560mm. Er setzt sich zusammen aus l1=400mm und l2=160mm. Du scheinst den Durchflutungssatz noch nicht richtig verstanden zu haben.
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 07. Feb 2016 13:37 Titel: |
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Ich habe nur die ganz rechte Masche betrachtet . Wenn ich mir die Durchflutung in der rechten Masche angucke, dann ist die Durchflutung die auf Steg 2 ist, auf die ganze linke Masche verteilt, deswegen die 560 nicht 160 oder? Und die 640 ? weil für die rechte Masche komme ich dann auf 720mm.
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 07. Feb 2016 14:08 Titel: |
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Ich meinte: Wir haben H * L und H ist in der ganzen Masche gleich, deswegen müssen wirs auf die ganze Masche verteilen, sonst wird das Ergebnis verfälscht.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Feb 2016 14:49 Titel: |
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| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | Ich meinte: Wir haben H * L und H ist in der ganzen Masche gleich, ... |
Nein, das ist nicht so. Wir haben in einer Masche immer nur abschnittsweise eine konstante Feldstärke.
Im linken Schenkel, bestehend aus einem senkrechten Teil von 160mm Länge und zwei waagrechten Teilen von je 120mm, insgesamt also 400mm, herrscht die Feldstärke H1, im mittleren Schenkel von 160mm Länge existiert die Feldstärke H2, im rechten Schenkel, bestehend aus einem senkrechten Teil der Länge 160mm und zwei waagrechten Teilen von je 200mm, also insgesamt 560mm, herrscht die Feldstärke H3.
Der Durchflutungssatz für die rechte Masche lautet:
Der Durchflutungssatz für die linke Masche lautet
mit
und
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 07. Feb 2016 15:56 Titel: |
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Okay jetzt sollte ich es endlich verstanden haben. Bei mehreren Maschen ist H nur von "Knoten zu Knoten" konstant. Und bei z.B. einer Ringspule, die nur eine Masche besitzt und daher keine Knoten hat, ist dort H überall konstant.
Vielen Dank
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Feb 2016 16:18 Titel: |
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| BlackOut hat Folgendes geschrieben: | | Okay jetzt sollte ich es endlich verstanden haben. Bei mehreren Maschen ist H nur von "Knoten zu Knoten" konstant. |
Nein, nicht unbedingt. Was tatsächlich "von Knoten zu Knoten" konstant ist, ist der magnetische Fluss. Wenn sich aber der Querschnitt ändert (was im vorliegenden Beispiel zufällig nicht der Fall ist), ändert sich die Flussdichte B und damit auch die Feldstärke H. Du musst also den Umlaufweg in Bereiche konstanter Feldstärke aufteilen und die magnetischen Spannungen H*l jedes Abschnitts auf einem geschlossenen Umlauf aufaddieren. Das ist dasselbe wie im elektrischen Stromkreis (Maschensatz).
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BlackOut
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 24
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| BlackOut Verfasst am: 07. Feb 2016 17:48 Titel: |
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Stimmt, das mit dem Querschnitt habe ich nicht bedacht als ich von "Knoten zu Knoten" sprach.
Vielen Dank nochmal für diese vielen und umfangreichen Erklärungen (Die Bilder haben auch sehr geholfen). Das ging ja über die Aufgabe hinaus und jetzt habe ich es wohl endlich verstanden.
Einen schönen Sonntag Abend noch
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