Induzierte Spannung berechnen?!
Hi
Ich übe für ne Physikklausur.
Eine quadratische Leiterschleife (Seitenlänge 5cm) befindet sich ganz in einem homogenen Magnetfeld (B = 3,5mT), dessen Feldrichtung senkrecht zur Leiterschleife steht.
a) und b) verstehe ich.
c) Der Leiter wird ganz aus dem Feld gezogen. Berechnen Sie den induzierten Spannungsstoß.
Ich wollte mit Uind = -delta phi / delta t anbringen, aber wo soll die Zeit herkommen?
Ich danke euch für Hilfe!
2 Antworten
Öhm. Der induzierte Spannungsstoß ist N mal delta PHI. Wobei N=1 und delta PHI ist das gesamt PHI (denn die Differenz ist ja PHIvorher - PHInachher, und PHI_nachher ist ja 0).
Da brauchst du nicht durch die Zeit zu divideren. Nur wenn du die Induktionsspannung berechnen wolltest, wäre die Zeit relevant (je schneller dass du die Leiterschleife herausziehst, umso höher die Spannung).
Also: dein gesuchtes ist das ganze PHI des Magnetfeldes. Berechnet sich aus dem B und der Fläche der Schleife. Kommt in Voltsekunden raus. Macht das irgendeinen Sinn für dich??? Bitte berichte unbedingt, ob du weiterkommen konntest.
Also, die Zeit kommt in der Formel für den Spannungsstoß nicht vor. In der Formel für die Spannung schon, aber das ist nicht gefragt. Und das Minus kann man freilich dazunehmen. Es ist richtig, je nachdem, wie man die Sache betrachtet, es geht ja nur um die Richtung der Spannung. Die Zahlen bleiben die gleichen. Frage ruhig weiter, wenn dir noch was unklar ist. Der folgende Link enthält eine ähnliche Aufgabe, aber mit mehr Windungen, wo also N nicht 1 ist: http://books.google.de/books?id=0eTWitUMc2wC&pg=PA314&lpg=PA314&dq=induzierter+spannungssto%C3%9F&source=bl&ots=YBnFOSlSRb&sig=TfTTu5Byx-WlfQXA_Ofa-FodyaQ&hl=de&sa=X&ei=CjllUuD_K4aJ5ASz_IDICA&ved=0CDYQ6AEwAQ#v=onepage&q=induzierter%20spannungssto%C3%9F&f=false siehe Beispiel 21
Ich komme hier wieder nicht weiter.
d) Der Leiter soll im Magnetfeld bleiben. Wie muss er bewegt werden, damit der gleiche Spannungsstoß wie in c induziert wird?
Ich würde aus meinem wissen sagen, in die entgegengesetzte Richtung, aber ihc habe davon trotzdem keine Vorstellung.
Am Ende der neuen Bewegung soll er wieder von einem Feld=Null durchströmt werden, aber trotzdem innerhalb der Feldlinien liegen. Ich denke, er muss gedreht werden, damit die Feldlinien die Quadratfläche nicht mehr schneiden, denn dann ist B und damit auch PHI gleich Null. Kann man sich das vorstellen?
Du willst U berechnen - das ist die Spannung. Die kann man nicht berechnen, richtig erkannt.
Gefragt ist aber der Spannungsstoß, und den kann man berechnen. Korrekt ist der definiert als Integral (U dt), eventuell habt Ihr dazu so was ähnliches wie U * Delta-t im Heft stehen, was aber nur bei konstantem U zutrifft.
Das habe ich gut verstanden, aber müsste es nicht trotzdem heißen
Spannungsstoß = -N * delta phi und nicht nur N * delta phi
Und eines habe ich in eigenem Interesse noch nicht so recht kappiert. wieso kann die Zeit vernachlässigt werden?
Danke!