Blitzeinschlag

Fionaaa · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich hab die Teilaufgabe gelöst, bin mir aber nicht sicher obs richtig ist Big Laugh

Die Aufgabe:

Bei einem Gewitter schlägt ein Blitz senkrecht im Garten in den Boden ein.

a) Die Stromstärke im Blitz ist 200000A. Wie stark ist das Magnetfeld in einem Abstand von 30m?

Hab da: H = 200000/(2pi30m) = 1061,03 A/m

b)Die Spule hat 1500 Windungen und eine Querschnittsfläche von 2cm^2. Die Stromstärke von 200000A wird in 10mikrosek aufgebaut.
Welche mittlere Spannung wird in der Spule induziert?

Was ist denn die Formel dafür? Ich komm da iwie nicht weiter.

Meine Ideen:
für b) ist die Formel dafür: U = -n* A/t* B ??

DANKE

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Fionaaa · Gast

n steht für die Windungszahl
A/t ist die Änderung der Fläche
und B die magnetische Flussdichte, ist das also das H vielleicht, also die 1061,03?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

gast000 · Gast

Die Teilaufgabe 1b ist noch:
Im Abstand von 30m beﬁndet sich eine Spule (z.B. in einem elektrischen Gerät im Haus). Wie muss die Spule orientiert sein, damit die vom Blitz induzierte Spannung maximal ist?

Daher kommt die Spule,
kann mir dabei jemand helfen?

[/i]

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Klar! Wo hängt's denn?

Viele Grüße
Steffen

gast000 · Gast

Ist die Induzierte Spannung maximal, wenn die Stromrichtung von Blitz und Spule in die selbe Richtung zeigen?

Dann müsste ja das Magnetfeld in der Spule so ausgerichtet sein, dass unten Norden ist?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

gast000 · Gast

Ok, die Stromrichtungen müssen entgegengesetzt laufen, also ist der Magnetische Nordpol der Spule oben?

Für Aufgabe a

Auf unserer Folie steht bei geraden Leitern kann man das Biot-Savart Gesetz vereinfachen zu:

muss man füe m0 dann dies Konstante nehmen oder nicht, hier oben taucht sie ja nicht auf?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Um es mal ganz deutlich zu sagen: Hier geht es nicht um das Magnetfeld infolge eines Stromes in der Spule, sondern um das des Blitzstromes außerhalb der Spule, das den Blitzstrom kreisförmig umgibt. Durch dieses sich ändernde Magnetfeld (infolge des zeitlich veränderlichen Blitzstromes) wird in der Spule eine Spannung induziert. Die ist maximal, wenn die Flussänderung maximal ist. Die Flussänderung ist maximal, wenn bei vorgegebener Zeit der Spitzenwert des Flusses maximal ist. Der ist wegen des Skalarproduktes aus Flussdichte B und Spulenquerschittsfläche A dann maximal, wenn die Spulenachse parallel zum Magnetfeld gerichtet ist. Mit Nord- und Südpol der Spule hat das nichts zu tun.