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Zeitlich veränderliches Magnet: mAGNETISMUS
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:29 Mo 26.12.2011
Autor: Elektro21

Aufgabe
Hallo ich hab euch eine Aufgabe als Foto gepostet.
Bin leider bei der zweiten aufgabe stecken geblieben.

Aufgabenstellung:

Bestimmen Sie allgemein die magnetische Flussdichte für den Außenbereich einer Schiene in
Abhängigkeit des Radius r. Vernachlässigen Sie dabei die zweite Schiene sowie den Shuttle. Die
Schiene besitzt den Radius r0.

Bitte hilft mir.

Ich habe die frage in keinem forum gestellt.

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
        
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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:06 Mo 26.12.2011
Autor: leduart

Hallo
kann es sein, dass du einfach das magnetfeld eines stromdurchflosenen dicken drahzes bestimmen sollst? Welche Gesetze fallen dir dabei ein. die zeichnungen sind nach Text unnötig, da du nur eine runde Schiene berücksichtigen sollst.
Gruss leduart

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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:23 Mo 26.12.2011
Autor: Elektro21

Zuerst poste ich mal eine kleine Einleitund die noch in der Aufgabe stand:

Im Jahr 2020 existieren zwei Forschungsstationen auf dem Mond. Zur Verbindung beider Stationen
wird ein Shuttle mit einem elektromagnetischen Antrieb eingesetzt. Dieser besteht aus fest
verlegten, ideal leitenden Schienen. Darauf befindet sich der Shuttle. Dessen Räder sind ideal
isolierend und durch eine Kurzschlussbrücke mit Widerstand R werden beide Schienen kontaktiert.
Für die gesamte Aufgabe kann jegliche Art der Reibung vernachlässigt werden.


jetzt zu deiner Frage leduart:

Ich weiß das ich die Formel:

I = [mm] \int_{}^{} [/mm] B * [mm] \, [/mm] dA    

benutzen muss aber ich krieg irgendwie den magnetischen Fluss nicht raus.

Bitte hilf mir leduart.

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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 02:21 Di 27.12.2011
Autor: GvC

Die Formel ist falsch. Richtig ist

[mm]\Phi=\int B\, dA[/mm]

mit

[mm]dA=l\, dr[/mm]

[mm]B=\mu_0\cdot H[/mm]

und H nach Durchflutungssatz

[mm]H=\frac{I}{2\pi r}[/mm]

Dabei wird der Strom I von der Generatorspannung und dem Gesamtwiderstand der Kontaktbrücken bestimmt.

Die Integrationsgrenzen sind [mm] r_0 [/mm] und [mm]a-2r_0[/mm] [mm] (r_0=Radius [/mm] der Kontaktschienen, a=Abstand der Schienenachsen). Das Ergebnis hast Du zu verdoppeln, denn die zweite Schiene macht nochmal denselben Fluss.

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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 02:55 Di 27.12.2011
Autor: Elektro21

Hallo Gvc . So in etwa hatte ich auch gedacht das die Lösung lautet.
Nach meiner Musterlösung soll allerdings

B (r) = (u0 * i) / ( 2pi *r )

rauskommen.

Weisst du woher das kleine i und u0 herkommt ?

Das habe ich leider überhaupt nicht verstanden .

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Zeitlich veränderliches Magnet: Parameter
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:46 Di 27.12.2011
Autor: Infinit

Hallo,
[mm] \mu_0 [/mm] ist die Permeabilitätskonstante in Luft und das i bezeichnet den durch den Leiter fließenden Strom.
Viele Grüße,
Infinit


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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:51 Di 27.12.2011
Autor: Elektro21

Das problem ist ich weiß nicht wie man auf das ergebnis kommt .
Ich bin rechnerisch nicht darauf gekommen .
Kann mir das jemand BITTE rechnerisch zeigen?


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Zeitlich veränderliches Magnet: Durchflutungssatz
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:43 Di 27.12.2011
Autor: Infinit

Hallo Elektro21,
wie schon GvC sagte, ist Deine Formel verkehrt. Der Durchflutungssatz lautet
[mm] i = \oint H \, ds [/mm]
Ein mit dem Strom i durchflossener Leiter hat ein konzentrisches Magnetfeld und das Linienintegral entlang eines geschlossenen Umlaufs um diesen Leiter liefert Dir eine Aussage über den durch diesen Leiter fließenden Strom. Im Abstand r vom Leiter hat diese magnetische Erregung H einen konstanten Betrag und das Linienintegral über einen Kreis mit Radius r liefert gerade dessen Umfang [mm] 2 \pi r [/mm]. So entsteht
[mm] H(r) = \bruch{i}{2 \pi r} [/mm].
Mit
[mm] B = \mu_0 H [/mm] bekommst Du dann
[mm] B(r) = \bruch{\mu_0 i }{2 \pi r} [/mm]
Schaue Dir auf jeden Fall nochmal das Durchflutungsgesetz an.
Viele Grüße,
Infinit




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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:08 Di 27.12.2011
Autor: Elektro21

Cool danke jetzt hab ich verstanden .
Aber ich hab leider bei der nächsten Aufgab Probleme.

Bestimmen Sie die Kraft auf den Shuttle, wenn die Kurzschlussbrücke die Länge a besitzt.
Vernachlässigen Sie hierfür die Randeffekte am Übergangsbereich Schiene-Brücke.

Weißt du wie ich das aurechnen kann.
Ich gibs zu:
Ich hab beim thema magnetfelder so meine Problem.

Bitte hilf mir.



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Zeitlich veränderliches Magnet: Leiter im Magnetfeld
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:55 Di 27.12.2011
Autor: Infinit

Hallo,
durch den Kurzschlussbügel der Länge a fließt der Strom i. Die Kraft auf diesen Bügel aufgrund des Magnetfeldes B und damit auf das Shuttle ist
[mm]F = i a B [/mm].
Viele Grüße,
Infinit


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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:08 Di 27.12.2011
Autor: Elektro21

Ok dann setze ich das so ein

F = ia *B = i*a * ( (i*u0)/ (2*pi*r))

Ist es soweit richtig?

Ist das nicht die Formel mit dem Kreuzprodukt F = I*l x B ?

Wie rechne ich das jetzt aber genau aus?
Das wirkt nicht so einfach?

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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:14 Di 27.12.2011
Autor: leduart

Hallo
ja, es ist die Formel für das Kreuzprodukt aber hier ist ja B senkrecht zu i also kannst du mit Beträgen rechnen.
hast du Zahlenwerte, sonst musst du einfach nur u und i durch R in Verbindung bringen und vereinfachen.
Deine frage ist nicht sehr erhellend!
Gruss leduart


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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:38 Di 27.12.2011
Autor: Elektro21

Hallo liebe experten das problem ist ich hab eine musterlösung von der Aufgabe vorliegen mit dem Ergebnis:

(u0 * [mm] i^2)/(PI) [/mm] * ln [ (a +ro)/ r0 )

Aber das problem ist ich komme nicht selbst auf das ergebnis.
Bitte hilft mir .
Ich will das thema unbedingt lernen.


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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:35 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08

Hallo!


> Hallo liebe experten das problem ist ich hab eine
> musterlösung von der Aufgabe vorliegen mit dem Ergebnis:
>  
> (u0 * [mm]i^2)/(PI)[/mm] * ln [ (a +ro)/ r0 )
>  
> Aber das problem ist ich komme nicht selbst auf das
> ergebnis.
>  Bitte hilft mir .
>  Ich will das thema unbedingt lernen.


Aus dem Durchflutungsgesetz folgt für die magnetische Flussdichte konkret

[mm] \vec{B}_{\varphi}(r)=\bruch{\mu_{0}*i}{2*\pi*r}\vec{e}_{\varphi}. [/mm]


Hinsichtlich einer Projektion des Problems auf kartesische Einheitsvektoren gilt

[mm] \vec{e}_{\varphi}=-\vec{e}_{x}sin(\varphi)+\vec{e}_{y}cos(\varphi). [/mm]


Betrachte jetzt mit dieser Erkenntnis noch einmal das Kraftgesetz. Hinweis: Es ist [mm] dF=i*dx\times{B(x)}. [/mm]





Viele Grüße, Marcel

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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:57 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

HALLO Marcel,

wie setze ich aber die Werte nun in die Gleichung ein ?

So?

F = i* dx x (uo * i ) / (2pi*r)

Ist es so richtig?
Wenn ja wie rechne ich das aus ?

Bitte hilf mir .




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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:07 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Ich poste auch mal die komplette Aufgabe , damit nicht nur Bruchstücke da stehen, weil die Aufgabe geht noch weiter.

d) Welchen zeitlichen Verlauf besitzt der Strom, wenn der Shuttle eine konstante Beschleunigung
erfährt?Der Shuttle bewege sich nun mit einer Geschwindigkeit v = g*t (Beschleunigung g  const. ). Der
eingeprägte Strom ist zeitunabhängig.

e) Bestimmen Sie die induzierte Spannung Ui in der Leiterschleife links des Shuttles.

f) Bestimmen Sie allgemein den Spannungsabfall Ur an der Kurzschlussbrücke.

Danke

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Zeitlich veränderliches Magnet: eigene Ansätze posten
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:40 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08


> Ich poste auch mal die komplette Aufgabe , damit nicht nur
> Bruchstücke da stehen, weil die Aufgabe geht noch weiter.
>  
> d) Welchen zeitlichen Verlauf besitzt der Strom, wenn der
> Shuttle eine konstante Beschleunigung
>  erfährt?Der Shuttle bewege sich nun mit einer
> Geschwindigkeit v = g*t (Beschleunigung g  const. ). Der
>  eingeprägte Strom ist zeitunabhängig.
>  
> e) Bestimmen Sie die induzierte Spannung Ui in der
> Leiterschleife links des Shuttles.
>  
> f) Bestimmen Sie allgemein den Spannungsabfall Ur an der
> Kurzschlussbrücke.
>  
> Danke


Ja und? Poste dazu bitte deine Lösungsvorschläge.



Viele Grüße, Marcel

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Zeitlich veränderliches Magnet: Integrieren
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:39 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08


> HALLO Marcel,
>
> wie setze ich aber die Werte nun in die Gleichung ein ?
>  
> So?
>  
> F = i* dx x (uo * i ) / (2pi*r)


Die gesamte Kraft erhältst du, indem du das Kraftdifferential aus meinem vorherigen Hinweis gemäß

[mm] F=i*\integral_{r_{0}}^{a+r_{0}}{B(x)dx} [/mm]


aufintegrierst. Setze nun den Ausdruck für die magnetische Flussdichte ein und integriere den Ausdruck. Verständnisfrage an dich: In welche Richtung wirkt die Kraft? Zur Überprüfung deiner Überlegung löse das Kreuzprodukt des Kraftgesetzes. Beachte dabei die bereits angemerkte Richtungstransformation des magnetischen Flussdichtevektors. Als Ansatz für die erste Schiene hat man

[mm] \vec{F}=I*\integral_{}^{}{d\vec{s}\times\vec{B}}=I*\integral_{}^{}{ \vektor{0 \\ ds \\ 0 }\times\vektor{-B_{x} \\ B_{y} \\ 0 }} [/mm]



> Ist es so richtig?
>  Wenn ja wie rechne ich das aus ?
>  
> Bitte hilf mir .



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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:57 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Gut leute danke . Die Kraft habe ich jetzt gelöst mit eurer Hilfe.
Danke Gvc für deinen tipp warum mit 2 multipliziert wurde , dass hatte ich nämlicht auch nicht verstanden.

Jetzt brauche ich eure Hilfe bei der d)

Es ist ein Hinweis gegeben mit F = m*  [mm] (d^2 [/mm] * x)/ [mm] (dt^2) [/mm]

Aber hier bin ich ehrlich und gebe zu das ich leider keine ansätze hab.
Auch ein danke an Marcel an dieser stelle.

Danke

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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:12 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Ich poste mal euch meine komplette müsterlösung wie ich sie hab. Ich verstehe da nicht warum da am ende nur pi übrig bleibt und warum das r quasi als x umgewandelt wurde .
Kann mir das jemand von euck erklären?



Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:51 Mi 28.12.2011
Autor: GvC

Diese Lösung ist, wie bereits gesagt, definitiv falsch. Es muss - auch nach der Multiplikation mit 2 - im Nenner [mm] 2\cdot\pi [/mm] stehen.

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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:18 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Aber müsste sich die 2 nicht am Zähler und Nenner wegkurzen ?

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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:20 Do 29.12.2011
Autor: GvC

Lies mal meine diesbezüglichen Beiträge.

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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:16 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08


> Gut leute danke . Die Kraft habe ich jetzt gelöst mit
> eurer Hilfe.
>  Danke Gvc für deinen tipp warum mit 2 multipliziert wurde
> , dass hatte ich nämlicht auch nicht verstanden.
>  
> Jetzt brauche ich eure Hilfe bei der d)
>  
> Es ist ein Hinweis gegeben mit F = m*  [mm](d^2[/mm] * x)/ [mm](dt^2)[/mm]


Nun ja, für den Fall einer konstanten Beschleunigung besteht zwischen der Kraft und dem Quadrat des Stromes eine proportionale Beziehung. Der Strom besitzt demnach keine Abhängigkeit von der Zeit, sodass eine frequenzunabhängige (Gleichstrom-) Anregung vorliegen müsste.



> Aber hier bin ich ehrlich und gebe zu das ich leider keine
> ansätze hab.
>  Auch ein danke an Marcel an dieser stelle.
>  
> Danke


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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:23 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Aber Marcel wie rechne ich das jetzt? Kann ich da eine bestimmte Formel benutzen?

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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:09 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08

Für den Fall einer konstanten Beschleunigung hat man gemäß des Hinweises

[mm] F=m*\bruch{d^{2}}{dt^{2}}x=const. [/mm]


Mit der bereits berechneten Lorentz-Kraft ergibt sich damit unmittelbar der Zusammenhang

[mm] F=i*l*B=i*l*\bruch{\mu_{0}*i}{2\pi*r} [/mm]


und damit

[mm] F\sim{i^{2}}. [/mm]


Es wird also ein Gleichstrom eingespeist.




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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:34 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Danke Marcel .Jetzt habe ich es zumindest ein wenig kapiert.
Bei der nächsten aufgabe wo man die magnetische induktion rechnen muss , ist mein Ansatz wie folgt:

uI = - (d)/ (dt) * PHI MAGNETISCHE Fluss


oder ?

Aber beim rechnen habe ich wieder so meine Probleme?




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Zeitlich veränderliches Magnet: Induktionsgesetz
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:10 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08


> Danke Marcel .Jetzt habe ich es zumindest ein wenig
> kapiert.
>  Bei der nächsten aufgabe wo man die magnetische induktion
> rechnen muss , ist mein Ansatz wie folgt:
>  
> uI = - (d)/ (dt) * PHI MAGNETISCHE Fluss


Korrekt lautet das Faraday´sche Induktionsgesetz wie folgt

[mm] U_{ind}=-\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}. [/mm]


Die Idee jedenfalls war richtig. Allerding geht es in diesem Fall auch einfacher. Die induzierte Spannung ergibt sich aufgrund der einfachen geometrischen Anordnung in Folge des Leistungsbegriffes zu

[mm] U_{i}=\bruch{F*v}{I} [/mm]



> oder ?
>  
> Aber beim rechnen habe ich wieder so meine Probleme?
>  






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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:18 Mi 28.12.2011
Autor: GvC


> Hallo liebe experten das problem ist ich hab eine
> musterlösung von der Aufgabe vorliegen mit dem Ergebnis:
>  
> (u0 * [mm]i^2)/(PI)[/mm] * ln [ (a +ro)/ r0 )

Was soll das sein? Die Kraft auf den "Kurzschlussbügel"? Falls ja, solltest Du das auch schreiben.

In dieser Lösung sind meiner Meinung nach 2 Fehler;

1. Da [mm]dF=iB\, dr[/mm] von [mm] r_0 [/mm] bis [mm] a-r_0 [/mm] integriert wird, muss es im Zähler des Logarithmus [mm]a-r_0[/mm] heißen. Vielleicht handelt es sich hier nur um einen Abschreibfehler.

2. Der Musterlöser geht offenbar wie alle Teilnehmer, die bisher geantwortet haben, fälschlicherweise davon aus, dass die magnetische Flussdichte entlang des Kurzschlussbügels von dem Stromfluss in einem unendlich langen Leiter erzeugt wird. Das ist nicht der Fall. Selbst wenn man die Entfernung vom Generator bis zur Kurzschlussbrücke als (nahezu) unendlich annimmt, so fehlt doch die andere Hälfte des unendlich langen Leiters (jenseits der Kurzschlussbrücke). Demzufolge ist das Magnetfeld entlang des Kurzschlussbügels nicht

[mm]B=\frac{\mu_0\cdot i}{2\pi\cdot r}[/mm]

sondern

[mm]B=\frac{\mu_0\cdot i}{4\pi\cdot r}[/mm]

was sich auch leicht mit dem Gesetz von Biot-Savart nachweisen lässt.

Die Kraft nur infolge des Stromes im Hinleiter ist die Hälfte der Gesamtkraft, da der Strom im Rückleiter nochmal dieselbe Wirkung hat. Demnach ist

[mm]\frac{F}{2}=\int_{r_0}^{a-r_0}\frac{\mu_0\cdot i^2}{4\pi\cdot r}\, dr=\frac{\mu_0\cdot i^2}{4\pi}\cdot \int_{r_0}^{a-r_0}\frac{1}{r}\, dr=\frac{\mu_0\cdot i^2}{4\pi}\cdot ln\left( \frac{a-r_0}{r_0}\right)[/mm]

und folglich

[mm]F=\frac{\mu_0\cdot i^2}{2\pi}\cdot ln\left( \frac{a-r_0}{r_0}\right)[/mm]


>  
> Aber das problem ist ich komme nicht selbst auf das
> ergebnis.
>  Bitte hilft mir .
>  Ich will das thema unbedingt lernen.
>  


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Zeitlich veränderliches Magnet: Aufgabenstellung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:22 Mi 28.12.2011
Autor: Infinit

Hallo GvC,
das widerspricht aber der ganz oben genannten Aufgabenstellung, in der drin steht, dass der zweite Leiter vernachlässigt werden soll.
Viele Grüße,
Infinit


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Bezug
Zeitlich veränderliches Magnet: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:03 Mi 28.12.2011
Autor: GvC


> Hallo GvC,
> das widerspricht aber der ganz oben genannten
> Aufgabenstellung, in der drin steht, dass der zweite Leiter
> vernachlässigt werden soll.
> Viele Grüße,
> Infinit
>  

Das ist eine andere Aufgabenstellung. In der zunächst gestellten Aufgabe sollte, so wie Du es richtig sagst, die magnetische Flussdichte in Abhängigkeit vom Abstand eines Leiters bestimmt werden. In der jetzt zu bearbeitenden Aufgabe soll die Kraft auf den Kurzschlussbügel der gesamten Shuttle-Anlage bestimmt werden. Dafür ist natürlich das gesamte Magnetfeld entlang des Kurzschlussbügels maßgeblich und nicht nur die Hälfte. Die erste Aufgabe diente der Vorbereitung auf die jetzige Aufgabe.

Die Kraft auf den Bügel infolge nur eines Stromes zu berechnen wäre unsinnig. Denn wo soll der Strom, der durch einen Leiter hin- und dann durch den Bügel fließt, denn hin? Soll er sich in Luft auflösen? Tatsächlich geht man einfacherweise so vor, dass man die Kraft infolge des Stromes nur eines Leiters mit 2 multipliziert, womit man die Wirkung des Rückleiters berücksichtigt hat, so wie ich es in meinem Beitrag vorgeführt habe.

Im Übrigen ändert Dein Einwand nichts an meiner Kritik, die auf der Tatsache beruht, dass der Feldverlauf in Abhängigkeit von r eines halben unendlich langen Leiters nur halb so groß ist wie der eines ganzen unendlich langen Leiters, also nicht [mm]B=\frac{\mu_0\cdot i}{2\pi\cdot r}[/mm], sondern [mm]B=\frac{\mu_0\cdot i}{4\pi\cdot r}[/mm]. Wenn man das später bei der Kraftberechnung mit 2 multipliziert, steht im Nenner immer noch eine 2, anders als in der "Musterlösung", die offensichtlich und fälschlicherweise von einem ganzen unendlich langen Leiter ausgeht. Aber vielleicht ist das auch gar nicht die offizielle Musterlösung. Immerhin enthält sie ja auch an anderer Stelle noch (einen) Fehler.

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Bezug
Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:49 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Ah ok . Jetzt wird die sache schon ein wenig verständlicher.

Jetzt müsst ihr mir noch die beiden Aufgaben erklären , die Lösungen hab ich ja .

Aber so richtig verstehen tu ichs nicht.

Bestimmen Sie allgemein den Spannungsabfall Ur an der Kurzschlussbrücke.
Welche Spannung Uq muss von der Quelle bereitgestellt werden?

Danke nochmals ihr beiden für eure Geduld.


Bezug
                                                                                                                                        
Bezug
Zeitlich veränderliches Magnet: Ohm´sches Gesetz
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:54 Mi 28.12.2011
Autor: Marcel08


> Ah ok . Jetzt wird die sache schon ein wenig
> verständlicher.
>  
> Jetzt müsst ihr mir noch die beiden Aufgaben erklären ,
> die Lösungen hab ich ja .
>  
> Aber so richtig verstehen tu ichs nicht.
>  
> Bestimmen Sie allgemein den Spannungsabfall Ur an der
> Kurzschlussbrücke.


Es ist einfach [mm] U_{r}=R*I [/mm]



>  Welche Spannung Uq muss von der Quelle bereitgestellt
> werden?
>  
> Danke nochmals ihr beiden für eure Geduld.
>  


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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:23 Mi 28.12.2011
Autor: Elektro21

Jo gut . So in etwa hat ich das auch verstanden .
Und ich hab nochmal die magnetische Induktion selbst ausgerechnet.
Kannst ja mal schauen ob es soweit in ordnung ist.
Die allerletze aufgabe musst du mir wenn es geht bitte auch erklären , weil die verstehe ich nicht.

Danke im vorraus

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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Zeitlich veränderliches Magnet: Ersatzschaltbild
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:47 Do 29.12.2011
Autor: Marcel08


> Jo gut . So in etwa hat ich das auch verstanden .
>  Und ich hab nochmal die magnetische Induktion selbst
> ausgerechnet.
>  Kannst ja mal schauen ob es soweit in ordnung ist.


Eine Spannung wird induziert, wenn entweder

... die Ursache des Magnetfeldes, also der Strom, zeitlich veränderlich ist (Ruhinduktion) oder

... die betroffene Fläche, auf die das Magnetfeld wirkt, zeitlich veränderlich ist (Bewegungsinduktion)


In jedem Fall aber ist der magnetische Fluss [mm] \Phi=\Phi(t) [/mm] zeitlich abhängig. Insofern müsstest du also dein Ergebnis noch einmal überprüfen. Es ist nicht korrekt. Welcher Induktionsfall liegt in diesem Fall vor?



>  Die allerletze aufgabe musst du mir wenn es geht bitte
> auch erklären , weil die verstehe ich nicht.


Du hast nun die folgenden Spannungen berechnet, bzw. vorliegen:

[mm] U_{q}, U_{r}, U_{i} [/mm]


Zeichne dir mal ein schönes Ersatzschaltbild auf, indem du auch die Spannungen einzeichnest. Wie lautet also die resultierende Umlaufgleichung?





Viele Grüße, Marcel


> Danke im vorraus


Bezug
                                                                                                                                                                
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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:26 Do 29.12.2011
Autor: Elektro21

Aber ein problem stellt sich hierbei , dass ich nicht weiß wo die Spannung Us , Ur und Ui liegt.

Liegt die Spannung Ur an der Kurzschlussbrücke an?


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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:43 Do 29.12.2011
Autor: Marcel08


> Aber ein problem stellt sich hierbei , dass ich nicht weiß
> wo die Spannung Us , Ur und Ui liegt.


Schaue dir dazu nochmal die Skizze aus der Aufgabenstellung an.



> Liegt die Spannung Ur an der Kurzschlussbrücke an?


Gemäß der Aufgabenstellung würde ich das so sehen. Da der Strom, wir wie gezeigt haben, sowieso frequenzunabhängig ist, dürfte die Brücke ausschließlich durch einen Ohm´schen Widerstand repräsentiert werden.



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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:57 Do 29.12.2011
Autor: Elektro21

Us wäre doch beim Shuttle oder ? dann kommt bei der Kurzschlussbrücker der Ur und der untenfließende ware Ui richtig?

Und die Spannungsrichtung dieser Spannungsquellen wär edoch entgegengesetz vom Strom oder?

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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:27 Do 29.12.2011
Autor: Marcel08


> Us wäre doch beim Shuttle oder ? dann kommt bei der
> Kurzschlussbrücker der Ur und der untenfließende ware Ui
> richtig?


Eine Spannung fließt nicht, sondern sie liegt an. Die Induktionsspannungs [mm] U_{i} [/mm] resultiert in diesem Fall aus einer Bewegungsinduktion. Es ist konkret

[mm] U_{i}=-\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}(t)}=-\bruch{d}{dt}*\Phi(t) [/mm]



> Und die Spannungsrichtung dieser Spannungsquellen wär
> edoch entgegengesetz vom Strom oder?


Zeichne doch mal ein ganz simples Ersatzschaltbild bezüglich des Verbraucherzählpfeilsystems mit einer Quelle, einem Leitungswiderstand und einem Lastwiderstand. Zeichne dann die Spannungs- und Stromrichtungen ein. Wie lautet die resultierende Maschengleichung?


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Zeitlich veränderliches Magnet: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:58 Do 29.12.2011
Autor: Elektro21

Oh tut mir leid Marcel , ist nicht böse gemeint aber bei ersatzschaltbildern und so bin ich ein wenig überfragt. Obwohl es für dich vielleicht simpel ist

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Zeitlich veränderliches Magnet: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:28 Do 29.12.2011
Autor: Infinit

Hi Elektro21,
dann solltest Du vielleicht über ein Studienfach nachdenken, indem Du solche Aufgaben nicht zu lösen brauchst.
Viele Grüße,
Infinit


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Zeitlich veränderliches Magnet: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:38 Do 29.12.2011
Autor: Marcel08


> Oh tut mir leid Marcel , ist nicht böse gemeint aber bei
> ersatzschaltbildern und so bin ich ein wenig überfragt.
> Obwohl es für dich vielleicht simpel ist


Schaue doch mal in deinen Unterlagen nach wie man so etwas macht.

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