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Tommy111
Anmeldungsdatum: 07.02.2022
Beiträge: 3
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 Tommy111 Verfasst am: 07. Feb 2022 22:51 Titel: Momentane Induktionsspannung berechnen |
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Meine Frage:
Aufgabe:
Eine Leiterschleife der Fla?che 50cm steht senkrecht zu einem Feld mit B = 0,2 T. Sie wird in
0,1s auf 5cm zusammengedru?ckt.
a) Wie groß ist die mittlere induzierte Spannung?
b) Um welchen Winkel ha?tte man sie in dieser Zeit drehen mu?ssen, um das gleiche
Ergebnis zu erzielen?
c) Wie groß ist die mittlere Spannung, wenn in a) gleichzeitig B auf 0,1T sinkt?
Berechne die Momentanspannung zum Zeitpunkt t=0,02s!
Meine Ideen:
a)
Ui= 0,2T*0,0045m2/ 0,1s = 9mV
(Wir rechnen noch mit Beträgen und lassen Vorzeichen unbeachtet
b)
cos (a)= A1/ A0 also cos-1(A1/ A0) = 84,26 Grad
c)
Mittlere Spannug:
Ui= phi? (t)= n* (B* A? (t) + A* B? (t))
= 1* (0,2T * 0,0045m2/ 0,1s + 0,005m2 * 0,1T/ 0,1s)
= 0,014 V
Momentanspannung zum Zeitpunkt t=0,02s
?> hier liegt mein Problem
Ansatz t=0,02s (wenn nur A sich ändert)
In 0,1s: dA= 0,0045m2 Dreisatz |:5
In 0,2s: dA= 0,0009m2
Also:
Ui= 0,2T * 0,0009/0,2s
= 9mV
?> das gleiche Ergebnis wie bei a) ?? |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 08. Feb 2022 07:34 Titel: Re: Momentane Induktionsspannung berechnen |
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| Tommy111 hat Folgendes geschrieben: | c) Momentanspannung zum Zeitpunkt t=0,02s
?> hier liegt mein Problem
Ansatz t=0,02s (wenn nur A sich ändert)
In 0,1s: dA= 0,0045m2 Dreisatz |:5
In 0,2s: dA= 0,0009m2
Also:
Ui= 0,2T * 0,0009/0,2s
= 9mV
?> das gleiche Ergebnis wie bei a) ?? |
Wenn die Fläche gleichmäßig vermindert wird, liegen die ganzen 0,1s die 9mV an, in den 0,02s natürlich dann ebenfalls.
Das gilt bei Flächenverminderung alleine.
Wenn zusätzlich das Feld gleichmäßig auf die Hälfte verkleinert wird, ist der anfängliche Fluss Phi = 50cm²*0,2T = 1000 µVs zurückgehen auf
5cm²*0,1T = 50 µVs
Die Differenz sind 950 µVs .... geteilt durch 100ms ist 9,5 mV
diese 9,5 mV liegen die ganzen 100 ms an, also auch in den ersten 20 ms
Bei Deiner Rechnung
| Zitat: | c)
Mittlere Spannug:
Ui= phi? (t)= n* (B* A? (t) + A* B? (t))
= 1* (0,2T * 0,0045m2/ 0,1s + 0,005m2 * 0,1T/ 0,1s)
= 0,014 V |
hast zunächst die Fläche um 45 cm² verkleinert und 9 mV gewonnen. als 2. Schritt kannst (richtig) die 0,2 T auf 0,1 T vermindern, hast aber nur noch 5 cm², deshalb 9mV + 0,5 mV
Du kannst es auch umgekehrt machen: zuerst B vermindern, gibt 5 mV dann die Fläche (allerdings nur mit 0,1T) vermindern ... gibt 4,5 mV ... zusammen wieder 9,5 mV
Ist das verständlich, Tommy?
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Tommy111
Anmeldungsdatum: 07.02.2022
Beiträge: 3
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| Tommy111 Verfasst am: 08. Feb 2022 13:42 Titel: |
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Erstmal Vielen Dank für deine Hilfe!
Dass es 9,5mV sein müssen, wenn sich B und A gleichzeitig ändern habe ich jetzt verstanden.
Allerdings hatte unser Lehrer besonders hervorgehen, dass es einen Unterschied macht, ob man beim letzten Aufgabenteil die Momentanspannung oder die mittlere Spannung berechnet. Deshalb wundert es mich, dass trotzdem wieder 9mV bzw. 9,5mV herauskommen.
Kann es nicht sein, dass man bei einer Momentanspannung mit der Ableitung rechnen muss?
LG Tommy |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 08. Feb 2022 16:36 Titel: |
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| Tommy111 hat Folgendes geschrieben: | | Kann es nicht sein, dass man bei einer Momentanspannung mit der Ableitung rechnen muss? |
Klar, Tommy, wenn die Vorgänge nicht gleichmäßig und gleichzeitig stattfinden, muss man nicht durch 0,1s teilen sondern nach der Zeit ( dΦ/dt ) ableiten.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Tommy111
Anmeldungsdatum: 07.02.2022
Beiträge: 3
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| Tommy111 Verfasst am: 08. Feb 2022 20:15 Titel: |
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Wie genau müsste ich denn dann vorgehen? In Mathe haben wir gerade erst mit Ableitungen angefangen.
Dankeschön im Voraus
Tommy |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 08. Feb 2022 20:42 Titel: |
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| Tommy111 hat Folgendes geschrieben: | | Wie genau müsste ich denn dann vorgehen? In Mathe haben wir gerade erst mit Ableitungen angefangen. |
Das ist nicht das Problem, die heutigen TR können vorzüglich ableiten. Zuerst müsste man den Verlauf des magnetischen Flusses Φ(t) herausfinden. Dann in den TR eingeben und nach der Zeit ableiten.
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