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Max_951
Anmeldungsdatum: 18.03.2018
Beiträge: 2
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 Max_951 Verfasst am: 18. März 2018 19:02 Titel: Errechnen der zu erwartenden Induktionsspannung |
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Meine Frage:
Hallo,
ich habe mit einem Experiment die Induktionsspannung von einem TC-1 Seismographen aufgenommen indem ich einen Schwinger mit folgenden Daten in einer Spule mit folgenden Daten schwingen lassen habe. Nun wollte ich die zu erwartende Induktionsspannung errechnen um sie mit der gemessenen zu vergleichen. Hierzu habe ich leider keinen konkreten Ansatz gefunden und benötige daher Hilfe.
Schwinger:
m= 70,4 g
Magnete an dem Schwinger :
Magnetische Flussdichte 2mT
Feder:
Ohne Schwinger: 10,5 cm
Mit Schwinger: 32,5cm
Dämpfungskonstante (mit einem Dumper(Lenz'sche Regel)): ?_(mit Dumper)= 0,6931 kg*s^(-1)
Federkonstante: D= 3,1392 ( N)/m
Spule:
Spulenkörper Durchmesser d = 23,6mm
Spulenkörper Länge l = 30,0mm
Spulenkörper Umfang U = 74,1mm
Spulenkörper Querschnitt A = 437,21mm2
Windungszahl N = 1850
Jetzt ist die Frage wie groß die zu erwartende Induktionsspannung ist, wenn ich den Schwinger 2cm nach unten ziehe und schwingen lassen.
Vielen Dank im Voraus!
Meine Ideen:
Eine Überlegung war nun das errechnen einer Schwingungsgleichung, durch welche man dann mit einer Periodendauer und der Formel Uind = N * ((A*dB)/dt) auf die Induktionsspannung bei ausgewählten Zeitpunkten kommen kann. Optimaler wäre allerdings eine Graph der die Induktionsspannung zeigt. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 19. März 2018 11:44 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Die Bewegungsgleichung lautet bekanntlicherweise
=x_0 \cdot e^{- \delta \cdot t} \cdot \cos \omega_d t)
mit
Wenn sich nun die 2mT auf diese Weise durch die Spule bewegen, entspricht das in der Spulenmitte einem zeitlichen magnetischen Flussverlauf = B(t) \cdot A) . Dessen Änderung bekommst Du durch Ableiten. Und dann hast Du das gesuchte =-N \cdot \Phi'(t)) .
Kommst Du damit weiter?
Viele Grüße
Steffen |
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Max_952
Gast
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| Max_952 Verfasst am: 21. März 2018 20:38 Titel: Das ist schon super, ich habe nur noch ein paar Fragen.. :D |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Willkommen im Physikerboard!
Die Bewegungsgleichung lautet bekanntlicherweise
mit
Wenn sich nun die 2mT auf diese Weise durch die Spule bewegen, entspricht das in der Spulenmitte einem zeitlichen magnetischen Flussverlauf . Dessen Änderung bekommst Du durch Ableiten. Und dann hast Du das gesuchte .
Kommst Du damit weiter?
Viele Grüße
Steffen |
Vielen Dank schonmal!
Das hilft mir schon weiter, aber bei der Berechnung von Delta hast du als klein d meine errechnete Dämpfungskonstante eingesetzt. Die habe ich allerdings auch als Delta definiert, habe ich allerdings in meiner Frage nicht mit Kopiert fällt mir gerade auf, da steht nur ein "?". Ist das Delta in deiner Formel die Dämpfungskonstante oder eine andere Größe?
Vielen Dank im Voraus!
LG,
Max |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 22. März 2018 09:36 Titel: |
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Ich stelle jedesmal bei solchen Aufgaben fest, dass die Formelzeichen in den verschiedenen Büchern und Unis wild durcheinandergewürfelt sind. Ich weiß nicht, warum es nur in der Kinematik so ein Wust ist, in anderen Bereichen herrscht Ordnung.
Wie auch immer, mein  ist Dein  , das sieht man schon an der Einheit  . Sonst würde mein auch nicht die Einheit  bekommen, die es in der Bewegungsgleichung aber haben muss. |
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Max_951
Anmeldungsdatum: 18.03.2018
Beiträge: 2
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| Max_951 Verfasst am: 22. März 2018 14:46 Titel: Das hätte ich auch merken können. |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Ich stelle jedesmal bei solchen Aufgaben fest, dass die Formelzeichen in den verschiedenen Büchern und Unis wild durcheinandergewürfelt sind. Ich weiß nicht, warum es nur in der Kinematik so ein Wust ist, in anderen Bereichen herrscht Ordnung.
Wie auch immer, mein ist Dein , das sieht man schon an der Einheit . Sonst würde mein auch nicht die Einheit bekommen, die es in der Bewegungsgleichung aber haben muss. |
Hallo nochmal, das hätte ich natürlich auch selber merken können, vielen Dank trotzdem!
LG,
Max |
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