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Aufgabe zur Induktion: Lösung überprufen

Frage: Aufgabe zur Induktion: Lösung überprufen
(12 Antworten)

 
hallo, kann vielleicht jemand meine ha zur induktion überprüfen?
aufgabe: in einem homogenen magnetischen feld der stärke 0.2T befindet sich senkrecht zu den feldlinien eine kreisförmige leiterschleife mit dem radius 4.5cm und einem widerstand von 0.32 ohm.
die magnetische feldstärke nimmt linear in 3ms auf null ab. welcher strom fließt während des vorgangs durch die schleife?
antwort:
Phi=B*A=0.2T*pi*0.045² m²=0.00127Tm²
Uind=Phi/t=0.00127Tm²/3ms=0.424V
I=U/R=0.424V/0.32ohm=1.325A
GAST stellte diese Frage am 06.02.2008 - 19:50

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:43
interessant.

also,
es geht ja um die zeitliche veränderung des flächeninhaltes.

in der gegebenen zeit t0, wird der flächeninhalt A halbiert.

am anfang hast du noch den flächeninhalt A `drin`, zur zeit t0 ist nur noch die hälfte drin.

somit dA/dt=(A-A/2)/t0

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:00
würds zwar etwas anders rechnen, aber trotzdem scheint deins zu stimmen.

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:02
reichen für deinen weg auch die kenntnisse eines durchschnittlichen schülers aus der 12. klasse aus?^^

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:04
jo, eigentlich schon..einen fehler hast de aber.

das ergebnis müsste I=-1,325A sein

kannst dir ja mal überlegen wieso

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:06
liegt wahrscheinlich an Uind=-n*Phi/t oder? hab das -n außer acht gelassen

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:16
oh, was ein patzer.

dein ergebnis ist doch richtig.

ich will dir das mal auch erklären.

die funktion B(t) ist eine lineare funktion. also eine gerade im s-B diagramm, mit einer negativen steigung. somit ist dB(t)/dt=B-punkt(t)<0

-->A(ind)*B-punkt(t)<0

nach lenz, ist aber der strom stets der ursache entgegengerichtet.

der vektor B-punkt(t) wird also mit dem skalar -1 multipliziert und ändert seine richtung. -B-punkt(t) ist antiparallel zu B-punkt(t)

somit ist A(ind)*B-punkt(t)>0

tja..man sollte schon einbisschen nachdenken, bevor man schreibt

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:18
ich versteh zwar nicht viel von dem was du da geschrieben hast aber trotzdem vielen dank^^

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:24
hab noch ein paar aufgaben vielleicht kannst du die ja auch mal überfliegen: in einem magnetfeld der stärke B=0.58T wird in der zeit t=0.1s die fläche einer kreisförmigen leiterschleife (d=10.5cm) halbiert. berechnen sie die induzierte spannung wenn die fläche
a)senkrecht zu B steht
b)mit B den winkel 30° einschließt
c)parallel zu B liegt
Antwort:
a)Phi=B*3/4A=3.7*10^-3Tm²
Uind=Phi/t=0.0377V
b)Phi=B*3/4A*cos30°=3.26*10^-3Tm²
Uind=Phi/t=0.0326V
c)Phi=B*3/4A*cos0°=>Phi=0=>Uind=0
bin mir leider überhaupt nich sicher wär also nett wenn du das prüfen könntest

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:33
wie kommst du den auf 3/4A?

ansatz unverständlich, würde ich als lehrer drunter schreiben

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:38
genau da bin ich mir nämlich nich sicher^^ wir hatten mal ne aufgabe bei der die leiterschleife ganz aus dem magnetfeld herausgezogen wurde. da haben wir als mittelwert für A dann A/2 genommen. da hier A nur halbiert wird hab ich als mittelwert 3/4A genommen

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:43
interessant.

also,
es geht ja um die zeitliche veränderung des flächeninhaltes.

in der gegebenen zeit t0, wird der flächeninhalt A halbiert.

am anfang hast du noch den flächeninhalt A `drin`, zur zeit t0 ist nur noch die hälfte drin.

somit dA/dt=(A-A/2)/t0

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:49
also wäre das dann z.b. bei a)Uind=(0.58T*1/2pi0.0525²m²)/0.1s=0.025V?

 
Antwort von GAST | 06.02.2008 - 20:52
könnte hinkommen.

mann muss natürlich dazu sagen, dass das sich nur bei konstanter änderung von A(t) so leicht gestaltet.

wenn da natürlich immer wieder sprünge drin sind, müssten wir die summe der einzelnen messwerte ausrechnen, wäre unter umständen sehr kompliziert. mit dem computer ist das sicherlich kein problem. der spuckt gleich die funktion aus.

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