Magnetfeld < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:31 Mo 06.08.2012 | | Autor: | db60 |
| Aufgabe | Der obere Teil des Magneten ist fixiert. Das untere U-förmige Eisenjoch soll im Abstand von d (Luftspalt) durch die an den Polflächen auftretende Magnetkraft F frei schweben und besitzt eine Wicklung
mit n Windungen.
Welche Stromstärke ist erforderlich um einen Luftspalt d zu erzeugen? |
durch einsetzen erhalte ich die Formel :
i [mm] =\bruch{R_{m}*B*A}{n} [/mm] #
[mm] R_{m} [/mm] ist abhänig von d
Ich verstehe zwar wie die Aufgabe zu rechnen ist. Jedoch verstehe ich den physikalischen Hintergrund nicht!
In dieser Aufgabe wird die Schwerkraft nicht berücksichtigt! Wie kann es also sein, dass man eine bestimmte Stromstärke benötigt, um die beiden Teile zuhalten?
Wenn I zu klein wäre, würde das dann heißen, dass sich kein Magnetfeldkreis bilden würde?
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Hallo!
> Der obere Teil des Magneten ist fixiert. Das untere
> U-förmige Eisenjoch soll im Abstand von d (Luftspalt)
> durch die an den Polflächen auftretende Magnetkraft F frei
> schweben und besitzt eine Wicklung
> mit n Windungen.
>
> Welche Stromstärke ist erforderlich um einen Luftspalt d
> zu erzeugen?
>
> durch einsetzen erhalte ich die Formel :
>
> i [mm]=\bruch{R_{m}*B*A}{n}[/mm] #
>
> [mm]R_{m}[/mm] ist abhänig von d
>
> Ich verstehe zwar wie die Aufgabe zu rechnen ist. Jedoch
> verstehe ich den physikalischen Hintergrund nicht!
>
> In dieser Aufgabe wird die Schwerkraft nicht
> berücksichtigt! Wie kann es also sein, dass man eine
> bestimmte Stromstärke benötigt, um die beiden Teile
> zuhalten?
> Wenn I zu klein wäre, würde das dann heißen, dass sich
> kein Magnetfeldkreis bilden würde?
Ein stromdurchflossener Leiter hat immer ein Magnetfeld zur Folge. Damit die Last gerade schwebt, muss die magnetische Kraft in den beiden Luftspalten F jedoch der Gewichtskraft [mm] F_{G} [/mm] entsprechen
(1) [mm] F=F_{G}=m_{Last}*g, [/mm] mit [mm] F=\bruch{{B_{\delta}}^{2}}{\mu_{0}}*A_{M} [/mm] und [mm] g\approx9,81\bruch{m}{s^{2}}.
[/mm]
Wird die Stromstärke zu klein gewählt, wird das sich ausbildende Magnetfeld und somit die zugrunde liegende magnetische Kraft zu klein sein, um die angehängte Last in der Schwebeposition zu halten. Den Zusammenhang zwischen der skalaren Stromstärke und der vektoriellen magnetischen Flussdichte (vgl. Gleichung (1)) erhältst du unmittelbar aus dem Durchflutungsgesetz der Magnetostatik
[mm] I=\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{H}*d\vec{s}}
[/mm]
oder unter Berücksichtigung von N Windungen
[mm] I*N=\Theta=\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{H}*d\vec{s}} [/mm]
sowie unter Berücksichtung der Materialbeziehung
[mm] \vec{B}=\mu\vec{H}.
[/mm]
Viele Grüße, Marcel
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