Aufgaben zu Elektrodynamik < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:54 Do 19.11.2015 | | Autor: | X3nion |
| Aufgabe | http://fs5.directupload.net/images/151119/mjenij4d.jpg
Die Aufgabestellung findet ihr unter diesem Link! |
Hallo zusammen,
ich habe Fragen zu drei Aufgaben. Da der Formeleditor und das Hochladen von Bildern nicht funktioniert, habe ich die Aufgabestellungen auf ein Blatt geschrieben und hochgeladen. Der Link ist oben unter "Aufgabe" zu finden.
Ferner habe ich noch zusätzlich zwei Blätter selbst geschrieben mit meinen Berechnungen und meinen eigenen Fragen zu den Aufgaben.
Zu Aufgabe 2) http://fs5.directupload.net/images/151119/jdirf9qx.jpg
Zu Aufgabe 3) http://fs5.directupload.net/images/151119/xa2czx4v.jpg
Zu Aufgabe 1) habe ich bisher keinen Ansatz. Muss ich hier die Maxwell-Gleichungen benutzen?
Ich würde mich freuen wenn ihr mir helfen würdet! 
Viele Grüße,
X³nion
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:18 Do 19.11.2015 | | Autor: | leduart |
Hallo
1) errechnest du über div D [mm] =\rho [/mm] also Maxwell
zu der Dimensionsfrage. wenn du dir etwa die z Komponente von D ansiehst steht da [mm] 4x*C/m^2 [/mm] d.h. x ist dimensionslos nur die Maßzahl
dagegen muß dA die Dimension [mm] Länge^2 [/mm] haben dadurch kommt das eigenartige Cm raus
wenn du x in m rechnest
es steht da ja auch nicht 0<y<5m sondern 0<y<5
bei der integration über y von 0 bis 5 kommt deshal nur m raus bei der über x wieder nur meter, egal ob da [mm] x^2 [/mm] oder [mm] x^4 [/mm] steht. sonst sieht deine Rechnung gut aus.
Gruß leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:55 Do 19.11.2015 | | Autor: | X3nion |
Guten Abend leduart und an alle anderen Mitglieder,
danke für deine Antwort!
Zu 1) Okay das wäre dann das Gauß'sche Gesetz in diffentieller Form, sehe ich das richtig?
Ist denn [mm] \rho [/mm] dann bereits die gesuchte Volumenladungsdichte?
Ich habe gerechnet und das Bild hier hochgeladen.
Link zur Rechnung:
http://fs5.directupload.net/images/151119/ee2gfyfi.jpg
Zu 2) Ich habe es noch einmal gerechnet. Stimmt denn nun die Art und Weise, wie ich mit den Einheiten bei der Integration umgehe?
Link zum Bild der Rechnung:
http://fs5.directupload.net/images/151119/pbrb39gh.jpg
Zu 3) Stimmt denn meine Berechnung hier auch? Und was passiert hier mit der Einheit [V] ?
Link: http://fs5.directupload.net/images/151119/xa2czx4v.jpg
Viele Grüße,
X³nion
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:39 Do 19.11.2015 | | Autor: | X3nion |
Hallo notinX,
erst einmal Danke für dein Draufschauen! 
> Was passiert denn mit der Einheit bei einer Ortsableitung? Denke an den Differentialquotient.
Hmm gute Frage. Ich betrachte doch beim Differentialquotient in der Ebene Änderungen in y-Richtung bei einer minimalen veränderung in x-Richtung. Muss denn als Einheit [mm] \frac{V}{m} [/mm] herauskommen, da ich bei der Stärke des Elektrischen Feldes ausrechnen möchte, wie stark sich die Spannung in Bezug auf die Länge einer bestimmten Strecke verändert?
Viele Grüße,
X³nion
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:40 Do 19.11.2015 | | Autor: | notinX |
> Hallo notinX,
>
> erst einmal Danke für dein Draufschauen!
>
> > Was passiert denn mit der Einheit bei einer Ortsableitung?
> Denke an den Differentialquotient.
>
> Hmm gute Frage. Ich betrachte doch beim
> Differentialquotient in der Ebene Änderungen in y-Richtung
> bei einer minimalen veränderung in x-Richtung. Muss denn
> als Einheit [mm]\frac{V}{m}[/mm] herauskommen, da ich bei der
Ja, genau. Wie bei der Zeitableitung. Der Ort [m] abgeleitet nach der Zeit [t] ergibt die Geschwindigkeit in [m/s].
> Stärke des Elektrischen Feldes ausrechnen möchte, wie
> stark sich die Spannung in Bezug auf die Länge einer
> bestimmten Strecke verändert?
>
> Viele Grüße,
> X³nion
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:54 Do 19.11.2015 | | Autor: | X3nion |
| Aufgabe | | http://fs5.directupload.net/images/151119/t9ibb6ao.jpg |
Hallo,
alles klar, das habe ich nun verstanden. Danke für's Nachprüfen
Ich habe nun eine Aufgabe gegeben, wollte mich aber erst einmal mit den ersten dreien auf einmal beschäftigen.
Die Aufgabe habe ich hochgeladen, der Link steht unter "Aufgabe".
Mir ist nicht so ganz klar, wie ich auf die Lösung kommen soll. Muss ich denn erst einmal die magnetische Feldstärke H berechnen, um dann auf die magnetische Flussdichte schließen zu können?
Und was hat es mit dem Tipp auf sich? Die Funktion ist ja eine Hyperbel. Ich habe gesehen, dass je höher ich a wähle, desto genauer sich die Funktion an den Strom von [mm] -\infty [/mm] bis 0 anlegt. Aber inwiefern hilft mir das weiter?
Ich würde mich über eure Tipps freuen!
Viele Grüße,
X³nion
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(Antwort) fertig | | Datum: | 09:29 Fr 20.11.2015 | | Autor: | notinX |
> http://fs5.directupload.net/images/151119/t9ibb6ao.jpg
> Hallo,
>
> alles klar, das habe ich nun verstanden. Danke für's
> Nachprüfen
> Ich habe nun eine Aufgabe gegeben, wollte mich aber erst
> einmal mit den ersten dreien auf einmal beschäftigen.
> Die Aufgabe habe ich hochgeladen, der Link steht unter
> "Aufgabe".
>
> Mir ist nicht so ganz klar, wie ich auf die Lösung kommen
> soll. Muss ich denn erst einmal die magnetische Feldstärke
> H berechnen, um dann auf die magnetische Flussdichte
> schließen zu können?
Nein, das ist nicht nötig. Kennst Du das Biot-Savart-Gesetz? Das sollte Dir helfen.
>
> Und was hat es mit dem Tipp auf sich? Die Funktion ist ja
> eine Hyperbel. Ich habe gesehen, dass je höher ich a
> wähle, desto genauer sich die Funktion an den Strom von
> [mm]-\infty[/mm] bis 0 anlegt. Aber inwiefern hilft mir das weiter?
Welche Funktion? a ist eine Konstante. Das ist einfach nur als Integralhinweis gemeint. Dieses Integral wird vermutlich in der Aufgabe zu lösen sein, deshalb ist dessen Lösung angegeben.
>
> Ich würde mich über eure Tipps freuen!
>
> Viele Grüße,
> X³nion
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:20 Fr 20.11.2015 | | Autor: | X3nion |
Hallo,
danke für den Tipp!
Ich habe ein Bild hochgeladen, wie die Formel von Biot-Savart lautet.
Link: http://fs5.directupload.net/images/151120/eu5yitlg.jpg
Nun ist doch [mm] \overrightarrow{r} [/mm] der Abstandsvektor zwischen jedem beliebigen Punkt auf dem Leiter und dem Punkt P.
Also wenn ich mich auf der negativen x-Achse befinde ist doch der Vektor [mm] \overrightarrow{r} [/mm] = [mm] (x_{0} [/mm] -x, 0, 0).
Befinde ich mit auf der negativen y-Achse, so ist doch r = ( -y + x0, 0, 0).
Sehe ich das richtig?
Und der Integrationsweg dl ist doch einmal in x-Richtung und einmal in y-Richtung, korrekt?
Viele Grüße,
X³nion
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:15 Fr 20.11.2015 | | Autor: | notinX |
> Hallo,
> danke für den Tipp!
>
> Ich habe ein Bild hochgeladen, wie die Formel von
> Biot-Savart lautet.
> Link:
> http://fs5.directupload.net/images/151120/eu5yitlg.jpg
>
> Nun ist doch [mm]\overrightarrow{r}[/mm] der Abstandsvektor zwischen
> jedem beliebigen Punkt auf dem Leiter und dem Punkt P.
Genau.
> Also wenn ich mich auf der negativen x-Achse befinde ist
> doch der Vektor [mm]\overrightarrow{r}[/mm] = [mm](x_{0}[/mm] -x, 0, 0).
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> Befinde ich mit auf der negativen y-Achse, so ist doch r =
> ( -y + x0, 0, 0).
![[notok]](/images/smileys/notok.gif "[notok]")
> Sehe ich das richtig?
Der Abstandsvektor zwischen einem Punkt auf der x- und einem auf der y-Achse kann doch nicht parallel zu einer der Achsen sein (den Ursprung mal ausgeschlossen). Da stimmt also was nicht.
>
> Und der Integrationsweg dl ist doch einmal in x-Richtung
> und einmal in y-Richtung, korrekt?
Ja.
>
> Viele Grüße,
> X³nion
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:21 Fr 20.11.2015 | | Autor: | X3nion |
Hallo,
ups nein, ich meinte Folgendes:
also der Abstandsvektor r wenn ich mich auf der x Achse befinde ist r = (x0 - x, 0, 0) und wenn ich mich auf der y-Achse befinde ist r = (x0, -y, 0)
Passt das so?
Aber wie mache ich nun weiter, muss ich einen einheitlichen Vektor angeben? dieser wäre dieser dann r = (x0 - x, -y, 0) ?
Oder muss ich zweimal integrieren, einmal in x und einmal in y-Richtung und den jeweiligen Vektor nehmen?
Würde mich über einen Tipp freuen, ich weiß wirklich nicht wie ich nun weitermachen muss!
Gruß
X³nion
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:32 Fr 20.11.2015 | | Autor: | notinX |
> Hallo,
>
> ups nein, ich meinte Folgendes:
> also der Abstandsvektor r wenn ich mich auf der x Achse
> befinde ist r = (x0 - x, 0, 0) und wenn ich mich auf der
> y-Achse befinde ist r = (x0, -y, 0)
> Passt das so?
>
> Aber wie mache ich nun weiter, muss ich einen einheitlichen
> Vektor angeben? dieser wäre dieser dann r = (x0 - x, -y,
> 0) ?
Nein, das macht keinen Sinn.
> Oder muss ich zweimal integrieren, einmal in x und einmal
> in y-Richtung und den jeweiligen Vektor nehmen?
Das klingt schon besser. Du kannst die Magnetfelder der beiden Teilstücke des Leiters getrennt voneinander berechnen und diese dann addieren. Das funktioniert weil für magnetische Felder ebenso das Superpositionsprinzip gilt wie für Elektrische.
> Würde mich über einen Tipp freuen, ich weiß wirklich
> nicht wie ich nun weitermachen muss!
>
> Gruß
> X³nion
Gruß,
notinX
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| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:49 Fr 20.11.2015 | | Autor: | X3nion |
Hallo!
okay das Superpositionsprinzip macht glaube ich die ganze Sache ein wenig unkomplizierter. Danke für den Tipp.
Ich betrachte nun erstmal das Wegstück entlang der x-Achse:
Es ist doch dann nach der Formel B = (I * u0) / (pi) * [mm] \integral [/mm] (dl x r) / [mm] r^3
[/mm]
Was wähle ich nun für dl? Muss ich dx * (0, 0, 1) für dl wählen?
Viele Grüße,
X³nion
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:53 Fr 20.11.2015 | | Autor: | notinX |
> Hallo!
>
> okay das Superpositionsprinzip macht glaube ich die ganze
> Sache ein wenig unkomplizierter. Danke für den Tipp.
>
> Ich betrachte nun erstmal das Wegstück entlang der
> x-Achse:
>
> Es ist doch dann nach der Formel B = (I * u0) / (pi) *
> [mm]\integral[/mm] (dl x r) / [mm]r^3[/mm]
> Was wähle ich nun für dl? Muss ich dx * (0, 0, 1) für
> dl wählen?
>
> Viele Grüße,
> X³nion
Gruß,
notinX
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:01 Fr 20.11.2015 | | Autor: | X3nion |
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:59 Fr 20.11.2015 | | Autor: | X3nion |
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:52 Sa 21.11.2015 | | Autor: | X3nion |
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| Status: |
(Frage) überfällig  | | Datum: | 14:44 So 22.11.2015 | | Autor: | X3nion |
Hallo notinX,
mhm ich dachte dl muss man in Richtung der fließenden Stromstärke definieren, deshalb das dy * [mm] \vektor{0\\-1\\0}. [/mm]
Weil die Formel lautet ja:
[mm] \overrightarrow{B} [/mm] = [mm] \frac{I * \mu{0}}{4 \pi} [/mm] * [mm] \integral_{}^{} \frac{d\overrightarrow{l} x \overrightarrow{r}}{r^{3}}. [/mm]
Und dl ist ja in diesem Fall ein infinitesimal kleines Stück in negative y-Richtung.
Aber um auf die Lösung zu kommen, welche um ein Minus abweicht, muss bei der Definition von dl also dy * [mm] \vektor{0\\1\\0} [/mm] stehen oder wie? Aber dies entspricht ja dann der umgekehrten Stromrichtung und nicht der Richtung des infinitesimal kleinen Stückes dl?! ich bin verwirrt!
Gruß X³nion
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 15:20 Di 24.11.2015 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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