Elektromagnetische Induktion < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:10 Mi 18.03.2009 | | Autor: | LiliMa |
| Aufgabe | | In einer zylindrischen Feldspule mit n=600 Windungen und der Länge l=45 cm befindet sich eine kurze Induktionsspule mit [mm] n_{ind}=2400 [/mm] Windungen und [mm] A_{ind}=6,8cm^{2}. [/mm] Berechnen Sie die Zeitspanne [mm] \Delta [/mm] t, in der die Stromstärke in der Feldspule gleichmäßig von 0 auf 1 A anwachsen muss, damit in der Induktionsspule eine Spannung von U=5mV induziert wird. |
Hallo Leute,
ich hatte bei dieser Aufgbe folgende Energie:
Ich dachte ich könnte die Formel für die Elektrische Energie nehmen:
[mm] W_{el}=U_{ind}*I*\delta [/mm] t
[mm] \delta t=\bruch{W_{el}}{U_{ind}*I}
[/mm]
Jetzt müsste man ja [mm] W_{el} [/mm] noch herausbekommen. Ich dachte man kann das vlt. mit iwas gleichsetzen.
Ich glaube aber dass das falsch ist, weil ich ja nicht alle Angaben benutzt habe.
Könntet Ihr mir helfen?
Viele Grüsse
Lilli
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:38 Mi 18.03.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Nein ueber den Energiesatz geht es hier nicht. Du willst ja nur die induzierte Spannung, es fliesst ja gar kein Strom in der inneren Spule. Damit wird (falls die aeussere spule keinen ohmschen Widerstand hat auch keine energie umgesetzt.
Du musst ueber das induktionsgesetz arbeiten
Uind=n*A*B'
A ,n der inneren Spule sind bekannt, B(t) und damit B'(t) berechnest du aus I(t) bzw [mm] I'(t)=I_{max}/\Delta [/mm] t der aeusseren Spule.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:24 Mi 18.03.2009 | | Autor: | LiliMa |
Hi,
ich habe jetzt folgendes gemacht:
[mm] U_{ind}=n*\bruch{\Delta\Phi}{\Delta t} ==>\Delta t=\bruch{n*\Delta\Phi}{U_{ind}}
[/mm]
[mm] \Delta\Phi=B*A
[/mm]
[mm] B=µ*\bruch{n}{l}*I'
[/mm]
[mm] I'(t)=\bruch{1}{t}
[/mm]
[mm] \Delta t=\bruch{n_{ind}*A*µ*\bruch{n}{l}*\bruch{1}{t}}{U_{ind}}=
[/mm]
[mm] \bruch{4,82}{t} [/mm] ==> [mm] t^{2}=4,82 [/mm] ==> t=2,2s
Ist das richtig?
Viele Grüsse
Lilli
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:56 Mi 18.03.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo Lilli
> Hi,
>
> ich habe jetzt folgendes gemacht:
>
> [mm]U_{ind}=n*\bruch{\Delta\Phi}{\Delta t} ==>\Delta t=\bruch{n*\Delta\Phi}{U_{ind}}[/mm]
richtig ist [mm][mm] U_{ind}=-n*\bruch{\Delta\Phi}{\Delta t}
[/mm]
aber hier gehts ja nur um den Betrag, drum ist das egal.
> [mm]\Delta\Phi=B*A[/mm]
so ist das Falsch
[mm]\Delta\Phi=\Delta B* A[/mm]
Es ist sehr schlecht, wenn du mal mit \ Delta und dann wieder mit Ableitungen arbeitest. bleib bei einem!
> [mm]B=µ*\bruch{n}{l}*I'[/mm]
falsch : richtig ist:
[mm]B=µ*\bruch{n}{l}*I[/mm]
[mm]B'=µ*\bruch{n}{l}*I'[/mm]
Hiermit haeetest du anfangen sollen. Nenn gleich die gesuchte Zeit t (oder immer [mm] \Delta [/mm] t). ich schreib t
Dann gilt : da I linear waechst von 0 auf 1A ist [mm] I'(t)=\bruch{1A}{t}
[/mm]
[mm] B'(t)=n_1/L*\mu_0*I'(t)=n_1/L*\mu_0*\bruch{1A}{t}
[/mm]
[mm] U_{ind}=n2*A*B'=n2*A*n_1/L*\mu_0*\bruch{1A}{t}
[/mm]
und jetzt nach t aufloesen.
Du bist im Prinzip richtig vorgegangen, aber dann mit deinen verschiedenen Bezeichnungen durcheinander geraten.
Und beim Einsetzen wirklich alle Einheiten mit einsetzen, dann merkt man Fehler direkt, wenn die Einheit nicht rauskommt.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:13 Do 19.03.2009 | | Autor: | LiliMa |
Ist 0,24s richtig?
als Formel für t habe ich heraus:
[mm] t=\bruch{n_{ind}*µ*n*1A*A}{l*U_{ind}}
[/mm]
Danke und Gruss
Lilli
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:35 Do 19.03.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Die Formel ist richtig, die zahlen hab ich nicht eingesetzt, ich hoff du hast auf die einheiten geachtet.
besser du schreibst auf, wie du eingesetzt hast.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:39 Do 19.03.2009 | | Autor: | LiliMa |
Also ich habe eingesetzt:
[mm] t=\bruch{n_{ind}*µ*n*1A*A}{l*U_{ind}}=\bruch{2400*1,257*10^{-6}*600*1A*6,8*10^{-4}m^{2}}{1A*0,005V}=0,24s
[/mm]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:29 Mi 17.01.2024 | | Autor: | xinyue |
Hey, ich hätte da auch nochmal eine Frage spezifisch zu deinen ei gesetzten werten. ich dachte L wäre die spulenlänge also 0.45. Wieso hast du da 1A eingesetzt?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:40 Do 18.01.2024 | | Autor: | meili |
Hallo xinyue,
ja du hast recht, für L muss man bei dieser Aufgabe 0,45 m einsetzen.
Auch wurde nicht konsequent mit Einheiten gerechnet.
[mm] $\mu$ [/mm] sollte die Einheit [mm] $\bruch{V s}{A m} [/mm] haben, damit Sekunden heraus kommen.
Gruß
meili
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:40 Do 19.03.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
ok
Gruss leduart
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