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Leiterschleife im Magnetfeld, Beschleunigung
 
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Chemistea



Anmeldungsdatum: 04.07.2022
Beiträge: 1

Beitrag Chemistea Verfasst am: 04. Jul 2022 19:58    Titel: Leiterschleife im Magnetfeld, Beschleunigung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo an alle,

Ich verzweifle leider gerade sehr an dieser Aufgabe, vielleicht kann mir ja jemand helfen:

Eine quadratische, ebene Leiterschleife (Seitenlänge l = 3m) liege in einem homogenen Magnetfeld (B = 0,6 Vs/m^2). Die Richtung der magnetischen Induktion stehe senkrecht auf der Fläche der Schleife.
Eine Seite der Schleife falle mit dem
Magnetfeldrand zusammen.

Die Schleife werde nun mit der konstanten Beschleunigung a = 2,5 ms^-2 vollständig aus demMagnetfeld herausgezogen.

Die Richtung der Beschleunigung liege in der Schleifenebene und stehe senkrecht zur Begrenzung des Feldes, Ermitteln Sie die Joulesche Wärmemenge Q, die insgesamt in dem an die Schleife angeschlossen Widerstand R=6,8 Ohm erzeugt wird!

Meine Ideen:
Mir sind Aufgaben dieser Art bisher nur begegnet, bei denen sich die Leiterschleife mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Dann ist der Induzierte Strom ja recht simpel zu berechnen. Für die Joulsche Wärme kenne ich folgende Formel: W= P*delta t = I^2*R*delta t

Ich gehe davon aus, dass man die Aufgabe mithilfe eines Integrals lösen muss, allerdings weiß ich überhaupt nicht, wo ich da anfangen soll.
jmd



Anmeldungsdatum: 28.10.2012
Beiträge: 577

Beitrag jmd Verfasst am: 04. Jul 2022 20:54    Titel: Antworten mit Zitat

Die induzierte Spannung berechnet sich


Gesucht ist zunächst A. Das ist die vom Magnetfeld durchströmte Fläche
Die wird ja durch die beschleunigte Bewegung kleiner
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jul 2022 17:14    Titel: Antworten mit Zitat

jmd hat Folgendes geschrieben:
Die induzierte Spannung berechnet sich


Gesucht ist zunächst A. Das ist die vom Magnetfeld durchströmte Fläche
Die wird ja durch die beschleunigte Bewegung kleiner


Einfacher dürfte hier das Bewegungsinduktionsgesetz sein


mit


Die Spannung ist also von der Zeit abhängig.



Die im Widerstand erzeugte Wärme ist gleich der zugeführten elektrischen Energie:



Die Gesamtzeit T berechnet sich aus der Weg-Zeit-Beziehung für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung:

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