Elektromagnetische Induktion und Lenz´sche Regel

Amatus2000 · Gast

Meine Frage:
Liebes Forum, kann mir jemand erklären wie man die tatsächliche Energieumwandlung in diesem Beispiel berechnet:

Ich habe einen Magnet mit einer Masse von 1kg, der sich durch eine Spule bewegt. Die Spule ist insgesamt 1cm hoch gewickelt und hat einen Widerstand von 31,6 Ohm und der Magnet legt einen Weg von 1cm zurück. Parameter: 400 Windungen, 0,4 Tesla Änderung und eine Fläche von 0,0153 m^2. Länge der Spule 131 meter und drahtdicke 0,3mm. Ich weiß nur die Zeitkonstante vom freien Fall in diesem Beispiel: für 1cm weg wären das 0,045s.
Wie berechne ich nun meine umgewandelte Energie?

Meine Ideen:
Mein Ansatz wäre: Die Enerige des runterfallenden Magneten berechnet sich wie folgt: m*g*h = 1kg * 0,01m * 9,81m/s^2= 0,0981 Joule kann ich also umwandeln.
Um nun meine induzierte Spannung zu berechnen verwende ich Faradays Formel: Also N *B*A/t = 400*0,4*0,0153/0,045 = 54,4 Volt. würde ich einen Verbraucher dranhängen fließt nun auch ein Strom. Meine Spule hat ja 31,6 Ohm, also dividiere ich meine 54,4 Volt durch 31,6 ( U/R=I) es würden also 1,72 Ampere fließen, aber ich habe Lenz law nun vernachlässigt. Lenz sagt: l * B * I . l = länge der Spule , B die Änderung der Tesla und I mein Strom der fließt. ( obwohl ja dieser strom nicht wirklich fließt, da ich sonst die energieerhaltung verletzten würde). ALso rechne ich mir nun die Gegenkraft von lenz aus um meine richtige Zeitkonstante zu erhalten um jene dann in der Induktionsspannungsformel einsetzten zu dürfen. Es wirkt hier also eine Gegenkraft von 90 Newton. Mein Magnet wirkt mit einer Kraft von 1 *9,81 dagegen. Also nur knapp 10 newton... Ich verstehe nicht ganz wie ich nun meine neue Zeitkonstante berechnen kann weil es ja somit -80 newton die resultierende Kraft wäre... Wahrscheinlich darf ich so auch gar nicht rechnen..

Das sind nur meine Gedanken darüber.. Ich hoffe es war nicht zu wirr formuliert und es gibt jemanden der mir hier helfen kann.
Liebe Grüße und Danke schon mal im voraus.