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Leiterschleife im Magnetfeld - Verlauf der Geschwindigkeit
 
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assix98



Anmeldungsdatum: 04.06.2018
Beiträge: 1

Beitrag assix98 Verfasst am: 04. Jun 2018 22:22    Titel: Leiterschleife im Magnetfeld - Verlauf der Geschwindigkeit Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Folgende Aufgabe: Eine quadratische Leiterschleife mit Kantenlänge , Masse und Widerstand gleitet horizontal und reibungsfrei mit einer Geschwindigkeit in positive x-Richtung. An der Stelle beginnt die Leiterschleife in einen Bereich einzudringen, in dem ein homogenes Magnetfeld B in positiver z-Richtung existiert.

Berechnen Sie den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit v(t) der Leiterschleife, wenn diese zum Zeitpunkt t=0 mit einer Geschwindigkeit beginnt, in das Magnetfeld einzudringen.

Meine Ideen:
Der induzierte Strom in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit beträgt .
Die Kraft ist dann der Strom mal das Integral über Kreuzprodukt von Leiterabschnitt und Magnetfeld, in diesem Fall also
Die Beschleunigung ist

Also haben wir folgende Gleichung:


Wie bekomme ich daraus v(t)?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5866

Beitrag Myon Verfasst am: 05. Jun 2018 00:04    Titel: Re: Leiterschleife im Magnetfeld - Verlauf der Geschwindigke Antworten mit Zitat

Willkommen in diesem Forum!

assix98 hat Folgendes geschrieben:
Die Kraft ist dann der Strom mal das Integral über Kreuzprodukt von Leiterabschnitt und Magnetfeld, in diesem Fall also

Fehlt da nicht noch ein Faktor v? Der induzierte Strom ist proportional zur Flussänderungsrate und damit v, und die Kraft ist proportional zum Strom und v.

Es müsste sich also eine Differentialgleichung wie



ergeben, die Du mittels Trennen der Variablen lösen kannst.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 05. Jun 2018 14:34    Titel: Re: Leiterschleife im Magnetfeld - Verlauf der Geschwindigke Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
...
assix98 hat Folgendes geschrieben:
Die Kraft ist dann der Strom mal das Integral über Kreuzprodukt von Leiterabschnitt und Magnetfeld, in diesem Fall also

Fehlt da nicht noch ein Faktor v?
...


Nein, das würde dimensionsmäßig nicht stimmen.
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5866

Beitrag Myon Verfasst am: 05. Jun 2018 19:08    Titel: Antworten mit Zitat

@GvC: Stimmt, Du hast recht. Die Gleichung im ersten Beitrag ist richtig. Die zum Leiter senkrechte Lorentzkraft kommt ja durch den induzierten Strom zustande, nicht durch die Bewegung des Leiters. Man sollte spät abends besser keine Beiträge mehr schreiben.
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