Spiegelgalvanometer (magnetischer Fluss und Drehmoment)

TryingToUnderstandIt · Anmeldungsdatum: 23.05.2022 Beiträge: 58

Meine Frage:
Hallöchen Physiker,
Ich habe wieder einmal eine Aufgabe, bei der ich zwar ein paar Ansätze hae, jedoch nicht genau weiß, ob diese Richtig sind. (Für die Ausführliche Aufgabenstellung(-en) siehe Anhang) Im Prinzip geht es um eine rechteckige Spule, die senkrecht zu ihrer Normale von einem Magnetfeld durchströmt wird. Berechnet werden soll:

1. der magnetische Fluss wenn die Spule um den Winkel

ausgelenkt wird
2. Welche induzierte Spannung entsteht, wenn die Spule mit der Winkelgeschwindigkeit

bewegt wobei

3. Dazu noch die induzierte Stromstärke
4. Welcher Drehmoment M die Spule erfährt infolge des Stromes
5. Und zuletzt, welche Beziehung zwischen w und M besteht nach der Lenzschen Regel

Meine Ideen:
Nun, wie gesagt hatte ich schon ein paar Ansätze dazu:

Zu 1: Bekannt ist, dass:

, wobei das auch geschrieben werden kann als:

, setzt man dann für A = a*b ein kann man den magnetischen Fluss schreiben als:

Zu 2: Wenn wir annehmen, dass hier wieder ein Kräftegleichgewicht herrscht zwischen Lorentzkraft und der Kraft des Elektrischen Feldes innerhalb der Spule:

Zu 3: Allgemein gilt:

, da R gegeben ist, kann man die Spannung so ausrechnen.

Zu 4: Für den Drehmoment hatten wir gegeben:

x

weil

?

:

x

Zu 5: Da habe ich bisher noch nichts, aber ich setz mich morgen nochmal dran und überlege mir was Augenzwinkern