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kaesekuchen86
Anmeldungsdatum: 20.10.2007
Beiträge: 21
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 kaesekuchen86 Verfasst am: 20. Okt 2007 14:50 Titel: Galvonometer, induzierte Spannung |
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Ich hab ein Galvanometer, d.h. ein radialsymmetrisches Magnetfeld in dem ein zylinderförmiger Eisenkern hängt, um den eine Rahmenspule gewickelt ist. sieht etwa so aus http://www.ieap.uni-kiel.de/surface/ag-berndt/lehre/aprakt/teil-2/galvano.pdf
wieso ist die induzierte Spannung direkt prop. zur Winkelgeschwindigkeit ??? ich hab da immer noch n Kosinus/Sinus drin und darf laut Anleitung keine Kleinwinkelnäherung benutzen....
Fluss= B*a*b*sin(wt), dFLUSS/dt = Babw*cos(wt).... das reicht aber doch nich, oder ???
a,b sind die Kanten der Spule.
und aus welchen Anteilen setzt sich der magn. Fluss durch die Spule zusammen? vielen Dank!
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Schrödingers Katze
Anmeldungsdatum: 10.07.2005
Beiträge: 695
Wohnort: Leipzig
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| Schrödingers Katze Verfasst am: 20. Okt 2007 15:46 Titel: |
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Deine Gleichung gilt ja für die Momentanspannung; die kann aber gar nicht direkt proportional zu  sein. Da du aber sicherlich nur Effektivwerte ermitteln kannst, musst du eine andere Gleichung finden. Ich hab zwar grad keine Herleitung im Kopf, aber da könntest du durchaus eine Proportionalität finden.
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Masse: m=4kg
Trägheitsmoment: J=  |
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854
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kaesekuchen86
Anmeldungsdatum: 20.10.2007
Beiträge: 21
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| kaesekuchen86 Verfasst am: 21. Okt 2007 18:40 Titel: |
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vielen Dank, magneto42!
Anschaulich war mir das schon klar, ich würd das ganze nur gern irgendwie formell herleiten, wenn das möglich ist. Ich muss ja auch irgendwie auf U=nabB*dPHI/dt kommen - und das klappt aber nich bei mir.
Und kannst du mir noch sagen, aus welchen Anteilen sich der magnetische Fluss durch die Spule zusammensetzt? Doch nur durch das äußere Magnetfeld, oder??? (Spielt da das durch den Strom in der Spule erzeugte Magnetfeld auch noch eine Rolle?)
Vielen Dank!
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magneto42
Anmeldungsdatum: 24.06.2007
Beiträge: 854
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| magneto42 Verfasst am: 21. Okt 2007 19:19 Titel: |
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Hallo.
Der Strom in der Spule hat keinen Einfluß auf die Induzierte Spannung. Stelle Dir die Spule als offen vor, dann fließt eigentlich kein Strom in der Spule. Es kommt kurzzeitig zu einer Ladungsverschiebung und an der Leiterenden der Spule liegt dann vom Wert her die Induktionsspannung an.
Das mit dem magnetischen Fluß ist im Moment schwierig einzusehen und möchte mir das im Moment sparen. Ich kann Dir, falls Du es unbedingt willst, das später immer noch anhand einer einfachen Leiterschleife im Magnetfeld genauer erklären. Vorerst beschränke ich mich auf die Änderung des Flusses.
Die Spule habe eine Höhe von b und einen Radius von r (die Länge der Spule ist dann a = 2 * r). Dreht man die Spule, so durchschneiden die Leiter die Feldlinien auf einer Strecke von  . Da nur die breite Seite der Spule sich im Magnetfeld dreht, ist die Fläche, die dabei überstrichen wird  . Damit ergibt sich direkt die Änderung des magnetischen Flusses  . Für insgesamt n Wicklungen ist dann die Gesamtänderung  .
Da kannst Du jetzt weitermachen um auf die Induktionsspannung zu kommen.
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 22. Okt 2007 07:35 Titel: Re: Galvonometer, induzierte Spannung |
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| kaesekuchen86 hat Folgendes geschrieben: |
wieso ist die induzierte Spannung direkt prop. zur Winkelgeschwindigkeit ??? ich hab da immer noch n Kosinus/Sinus drin und darf laut Anleitung keine Kleinwinkelnäherung benutzen....
Fluss= B*a*b*sin(wt), dFLUSS/dt = Babw*cos(wt).... das reicht aber doch nich, oder ???
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Du hast übersehen:
| die Anleitung hat Folgendes geschrieben: | ...
Er bewirkt, dass im Luftspalt ein
radial gerichtetes, bei jeder Spulenstellung in der
Spulenebene liegendes und überall gleich starkes
magnetisches Feld herrscht.
... |
Die linke Seite der Spule bewegt sich durch ein konstantes Magnetfeld, die Spannung ist:
Die Spannung an der anderen, rechten Seite ist genauso gross, nur mit umgekehrten Vorzeichen, sodass sich in Summe eine Induktionsspannung in der Spule ergibt.
EDIT: ich hab total übersehen, dass da schon Antworten da waren...
Aber es ist vielleicht nochmals anders formuliert als bei magneto42, weshalb ich es nun auch nicht mehr lösche.
| Zitat: | | Und kannst du mir noch sagen, aus welchen Anteilen sich der magnetische Fluss durch die Spule zusammensetzt? Doch nur durch das äußere Magnetfeld, oder??? (Spielt da das durch den Strom in der Spule erzeugte Magnetfeld auch noch eine Rolle?) |
Der induzierte Strom spielt insofern natürlich eine Rolle, als er eine Dämpfung aufgrund der Lorentzkraft bewirkt:
 \cdot \omega)
Rücktreibendes Drehmoment:
 \cdot \omega := G^2/ (R_i+R_a) \omega)
mit der Abkürzung
PS:
| Zitat: |
Anschaulich war mir das schon klar, ich würd das ganze nur gern irgendwie formell herleiten, wenn das möglich ist. Ich muss ja auch irgendwie auf U=nabB*dPHI/dt kommen - und das klappt aber nich bei mir. |
Vorsicht Glatteis: du musst zwischen dem Ruhesystem eines mit der Spule mitbewegten Beobachters und dem Laborsystem unterscheiden. Das Faradaysche Induktionsgesetz gilt im Ruhesystem der Leiterschleife, bei einer Bewegung kommt der Term Bv zum elektrischen Feld dazu. Daher haben wir hier auch eine Induktionsspannung, obwohl sich der Fluss durch die Spule nicht ändert. Diese nur scheinbare Diskrepanz ist bereits ein zarter Hinweis auf die relativistische Natur der Maxwellgleichungen.
Ich denke, das war es, was auch magneto42 sagen wollte, da dieser Aspekt aber in der Schulphysik überhaupt nicht berücksichtigt wird und man ständig sieht, dass die Leute samt Lehrer und auch sogar die meisten E-Techniker (die ja physikalisch meist nicht so tiefschürfend denken) Probleme damit haben, musste ich das jetzt mal loswerden.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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