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Forum "SchulPhysik" - Induktionsspannung berechnen
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Induktionsspannung berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:59 Sa 14.03.2009
Autor: DerDon

Aufgabe
An die Enden einer lang gestreckten Feldspule (2600 Windungen, 1,0m Länge) wird eine Spannung angelegt und so verändert, dass die Stromstärke I in der Feldspule einen zeitlichen Verlauf hat, wie ihn B13 zeigt.
In der Feldspule liegt koaxial eine zweite Spule (100 Windungen; 20,25cm² Querschnittsfläche).


a) An den Enden der zweiten Spule liegt ein „flinkes" Spannungsmessgerät. Welchen Spannungsverlauft zeigt es an?
Zeichnen Sie diesen für [mm] 0\le [/mm] t [mm] \le [/mm] 6,0s

b) Wie ändert sich der Spannungsverlauf, wenn die zweite Spule 150 Windungen und 13,64cm² Querschnittsfläche hat?

Guten Tag!

Ärgere mich zur Zeit mit dieser Aufgabe rum und hätte gerne gewusst, ob mein Lösungsansatz stimmt. Hier zuerst aber einmal das Bild zu B13:
http://de.tinypic.com/view.php?pic=2qva8mw&s=5


Ich hätte jetzt ganz einfach mal diese Formel verwendet:
[mm] N_{i} \* \bruch{d ( A_{i}*B )}{d t} [/mm] verwendet. [mm] N_{i} [/mm] ist die Windungszahl der Spule in der Felspule, also 100. [mm] A_{i} [/mm] ist die Querschnittsfläche von derselben, also 20,25cm². Jetzt kommt allerdings ein allgemeines Problem: Wie leite ich nach der Zeit ab? Das muss ich hier ja machen.


Wäre sehr nett, wenn mir jemand das mit der Zeitableitung sagen könnte und ob mein Lösungsansatz so weit richtig ist

        
Bezug
Induktionsspannung berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:29 Sa 14.03.2009
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Zunächst: Du kannst solche Bilder auch ganz einfach hier im Forum anhängen:

Gib einfach  [ img] 1 [ /img] ein (oder wähle Bild-Angang unter dem Eingabe-Fenster). Nach dem Senden deines Postings kommst du automatisch auf eine Upload-Seite, wo du dann das oder die Bilder hochladen kannst.


Zu deiner Aufgabe: Deine Idee ist vollkommen richtig. Denk dran, daß die Ableitung doch die Steigung einer Funktion, also [mm] $f'=\frac{\Delta y}{\Delta x}$ [/mm] ist. Nun ist auf der x-Achse t und auf der y-Achse B. Das ist eigentlich alles, und du kannst das recht einfach aus der Grafik ablesen.

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Induktionsspannung berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:45 So 15.03.2009
Autor: DerDon

Danke schonmal für den Tipp mit dem Bild und mit der Hilfe!

Konkret zur Aufgabe muss ich also folgendes einsetzen (für den ersten Abschnitt):

[mm] U_{i} [/mm] = 100 * [mm] \bruch{d (20,25 * 4\pi*10^-{7} * 50 *2600}{d (3)} [/mm]



Beim zweiten kann ich ja einfach für die selbe Sekundenanzahl das Diagramm übernehmen.



Und beim dritten setze ich anstatt 50mA -50mA ein und im Nenner anstatt 3s nur 1s


Stimmt das so?

Bezug
                        
Bezug
Induktionsspannung berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:17 So 15.03.2009
Autor: leduart

Hallo
Deine Formel mir einem komischen d drin versteh ich nicht ganz. wenn das weg waere und Einheiten zu sehen waere sie vielleicht richtig. so scheint sie mir falsch. die50 sind doch z.bsp mA usw.
Physikalische formeln, in denen u=Zahl steht machen keinen Sinn.
gruss leduart

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Induktionsspannung berechnen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:36 So 15.03.2009
Autor: DerDon

Das d soll „abgeleitet nach" sein.
Gut, dann hier nochmal mit Einheiten!

[mm] U_{i} [/mm] = 100 * [mm] \bruch{ (20,25cm² * 4\pi*10^-{7} * 50mA *2600)}{ (3s)} [/mm] * V


Die 100 und die 2600 sind jeweils die Zahlen der Windungen. Das d habe ich jetzt auch weggelassen.

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Induktionsspannung berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:00 So 15.03.2009
Autor: DerDon

Habe den Beitrag als Mitteilung ohne weitere Reaktion formuliert, was natürlich Unsinn ist. Eine Frage ist ja noch offen.

Wäre klasse, wenn mir jemand helfen könnte.

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Induktionsspannung berechnen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:50 So 15.03.2009
Autor: leduart

Hallo
Die Zahlenformel ist jetzt richtig, [mm] \epsilon_0 [/mm] hat doch auch ne Einheit , und dass du hinter alles V schriebst ist falsch. wenn du die Zahlen so einsetzt kommt U nicht in V raus.
alle Einheiten in der formel richtig eingesetzt muss sich insgesamt V ergeben.
Gruss leduart

Bezug
                                                
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Induktionsspannung berechnen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:57 So 15.03.2009
Autor: DerDon

Ok.
Doch die Aufgabe stimmt jetzt so, also ich komme auf das richtige Ergebnis? Darum ging es mir hauptsächlich!

Vielen Dank!

Bezug
                                                        
Bezug
Induktionsspannung berechnen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:59 So 15.03.2009
Autor: leduart

Hallo
ich hab doch gesagt, du kriegst NICHT die Spannung in V raus, wenn du einfach die Zahlen so wie sie da stehen ausrechnest.
Gruss leduart

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