Magnetische Flussdichte: Aufgabe!?
"Ein Rähmchen, dessen eine Seite in einem Magnetfeld ist, hat quadratische Windungen mit einer Quadratseite 5cm. Wie viele Windungen muss das Rähmchen haben, wenn ein Strom, damit es bei einem Magnetfeld von 30mT eine Kraft von 0,05 N erfährt, wenn ein strom von 3A durch den Draht fließt" Diese Aufgabe bekomme ich nicht hin!
1 Antwort
In welche Richtung fließt das Magnetfeld?
Im Endeffekt hängts davon ab wie sich die Spule bewegen wird.
Alles in allem wird die Kraft aber unabhängig von der Richtung des Magnetfeldes sein.
Wenn du dir die Spule vorstellst, von der eine Hälfte in einem Magnetfeld liegt, dann fließt am oberen Rand der Spule der Strom nach, sagen wir mal links und unten nach rechts.
Wenn das Magnetfeld bei beiden dieser Seiten in die selbe Richtung zeigt bedeutet, dass das sich diese Teilkräft aufheben werden (sofern die Spule der Belastung standhält).
Jetzt betrachten wir die linke Seite des Rahmens. Weil nur diese im Magnetfeld liegt, die rechte Seite aber nicht ergibt sich hier eine Kraft welche sich nicht aufhebt und die ist die Kraft auf die Spule.
Nach dieser Überlegung ist unsere Wirksame Kraft also nur auf 5cm Leiter mit einem Strom von 3A.
Das lässt sich mit der Lorentzkraft berechnen und das überlasse ich dir ;)
Wenn du die Kraft auf einen 5cm langen Leiter in einem Magnetfeld mit 30mT und 3A Stromstärke hast, kannst du die Windungen berechnen.
Ich nenne die Kraft auf einen Leiter mal Fl.
Die Windungszahl ergibt sich dann aus:
F/Fl = N
oder mit F bereits eingesetzt:
0,05N/Fl = N