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Magnetischer Kreis: Magnet
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:02 Fr 21.09.2012
Autor: tiger1

Aufgabe
Hallo alle experten ich komm gerade bei einer Aufgabe nicht weiter.

Gegeben ist der unten skizzierte Magnetkreis (Permeabilität  µr), dessen quadratischer
Querschnitt mit der Kantenlänge b überall gleich ist. Der Magnetkreis trägt auf dem linken
Schenkel eine Spule S1 mit der Windungszahl n1 und auf dem rechten Schenkel eine Spule S2
mit der Windungszahl n2. Beide Luftspalte sind gleich, und es gelte die Bedingung d << a, b.
Streuungen und Sättigung sind zu vernachlässigen.  

(6.1) Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des magnetischen Kreises mit vollständiger
Beschriftung. Geben Sie die mittleren Weglängen für die beiden Eisenkerne an  
(lEisen,1 und lEisen,2).
(6.2) Berechnen Sie den gesamten magnetischen Widerstand für die beiden Eisenkerne
RM,Eisen und für die Luftspalte RM, Luft
.
Durch die Spule S1 fließt der Strom  i1. Spule S2 ist offen, und die gemessene Spannung
beträgt u2 = û2·sin(2πf·t).
(6.3) Berechnen Sie den magnetischen Fluss Φ und den eingespeisten Strom i1 für die Spule
S1.
(6.4) Berechnen Sie die magnetische Feldstärke in Luft (Hluft) und im Eisen (HEisen).

Die skizze des magneten poste ich als foto.
Hoffentlich könnt ihr es gut erkennen.

Für den ersten Eisenkern habe ich die mittlere Weglänge

l eisen 1 = 3a -2b

Aber bei leisen 2 = ? habe ich probleme .

Wie bekomme ich da die Weglänge raus?

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:30 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08

Hallo!


> Hallo alle experten ich komm gerade bei einer Aufgabe nicht
> weiter.
>  
> Gegeben ist der unten skizzierte Magnetkreis
> (Permeabilität  µr), dessen quadratischer
> Querschnitt mit der Kantenlänge b überall gleich ist. Der
> Magnetkreis trägt auf dem linken
> Schenkel eine Spule S1 mit der Windungszahl n1 und auf dem
> rechten Schenkel eine Spule S2
>  mit der Windungszahl n2. Beide Luftspalte sind gleich, und
> es gelte die Bedingung d << a, b.
> Streuungen und Sättigung sind zu vernachlässigen.  
>
> (6.1) Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des magnetischen
> Kreises mit vollständiger
> Beschriftung. Geben Sie die mittleren Weglängen für die
> beiden Eisenkerne an  
> (lEisen,1 und lEisen,2).
> (6.2) Berechnen Sie den gesamten magnetischen Widerstand
> für die beiden Eisenkerne
> RM,Eisen und für die Luftspalte RM, Luft
>  .
> Durch die Spule S1 fließt der Strom  i1. Spule S2 ist
> offen, und die gemessene Spannung
> beträgt u2 = û2·sin(2πf·t).
> (6.3) Berechnen Sie den magnetischen Fluss Φ und den
> eingespeisten Strom i1 für die Spule
> S1.
> (6.4) Berechnen Sie die magnetische Feldstärke in Luft
> (Hluft) und im Eisen (HEisen).
>  
> Die skizze des magneten poste ich als foto.
>  Hoffentlich könnt ihr es gut erkennen.
>  
> Für den ersten Eisenkern habe ich die mittlere Weglänge
>  
> l eisen 1 = 3a -2b


Das ist in Ordnung.



> Aber bei leisen 2 = ? habe ich probleme .


Wieso? Beachte, dass d<<a,b gilt.



> Wie bekomme ich da die Weglänge raus?
>  Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.





Viele Grüße, Marcel

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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:05 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Tut mir leid aber ich verstehe trotzdem nicht wie ich die Weglänge vom 2 eisenstück raus bekomme.

Den Luftspalt kann ich ja vernachlässigen , aber wie bekomme ich da genau die Länge raus?

Bezug
                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:32 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08


> Tut mir leid aber ich verstehe trotzdem nicht wie ich die
> Weglänge vom 2 eisenstück raus bekomme.
>  
> Den Luftspalt kann ich ja vernachlässigen , aber wie
> bekomme ich da genau die Länge raus?


Wie lang ist denn die gesamte Seitenlänge auf der rechten Seite deiner Zeichnung? Zur besseren Orientierung kannst du dazu auch mal auf die linke Seite schauen. Wenn du das weißt, musst du von dieser Länge nur noch zwei Mal (oben und unten) die Breite des Eisenkerns 1 subtrahieren.

Bezug
                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Erklärung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:43 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Die gesamtist ja a.

Das wäre dann a-2b.

Kannst du mir das aber ein wenig genauer erklären?

Wie berücksichtigt man denn nur die breite des Luftspalts bei der berechnung?

Der Luftspalt hat ja auch noch die höhe b.

Müsste man nicht a [mm] -2b^2 [/mm] rechnen?

Bitte erklär mir das ein wenig genauer.

Bezug
                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:56 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08


> Die gesamtist ja a.
>  
> Das wäre dann a-2b.


[ok]


  

> Kannst du mir das aber ein wenig genauer erklären?
>  
> Wie berücksichtigt man denn nur die breite des Luftspalts
> bei der berechnung?


In der Aufgabenstellung steht, dass die Länge des Luftspalts d im Vergleich zu den Längen a und b vernachlässigbar ist. Das habe ich dir aber auch schon in meinem ersten Post gesagt. Es ergibt sich dann also für die Länge des zweiten Eisenkerns

(1) [mm] l_{Eisenkern,2}=a-2b-2d\approx{a-2b}. [/mm]


  

> Der Luftspalt hat ja auch noch die höhe b.


In deiner Skizze bezeichnest du die Höhe des Luftspalts mit d. Mit b hingegen bezeichnest du die Breite der beiden Eisenkerne.



> Müsste man nicht a [mm]-2b^2[/mm] rechnen?


Das ist doch Unsinn. Der Summand [mm] 2b^{2} [/mm] hätte doch die Dimension einer Fläche; hier geht es um die Dimension einer Länge.


  

> Bitte erklär mir das ein wenig genauer.


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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:31 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Mein Luftspalt habe ich so berechnet:

Rm = Delta/ uo*b*d

Wenn ich Rm Ges ausrechnen will muss ich die zwei eisenstucke in reihe sehen?

Bezug
                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Ersatzschaltbild
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:03 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08


> Mein Luftspalt habe ich so berechnet:
>  
> Rm = Delta/ uo*b*d


Erstens bezeichnet man mit [mm] R_{m} [/mm] keinen Luftspalt sondern gemäß deines Ansatzes höchstens den magnetischen Luftwiderstand [mm] R_{m,Luft} [/mm] und zweitens stimmt die Berechnung nicht. Für den besagten Widerstand erhält man unmittelbar

(2) [mm] R_{m,Luft}=\bruch{d}{\mu_{0}b^{2}} [/mm] und somit

(3) [mm] R_{m,Luft,ges}=2\bruch{d}{\mu_{0}b^{2}}. [/mm]

  

> Wenn ich Rm Ges ausrechnen will muss ich die zwei
> eisenstucke in reihe sehen?


Das ist korrekt. Diesbezüglich würde ich dir zunächst empfehlen, das der Problemstellung zugrunde liegende magnetische Ersatzschaltbild zu zeichnen, in welchem die magnetische "Quellenspannung" durch die Entsendung des magnetischen Flusses auf eine Reihenschaltung der beiden magnetischen Widerstände wirkt.


Bezug
                                                                
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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:32 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Ich habe nur eine kurze frage zum luftspalt. Ist es nicht so das die die Länge vom luftspalt b ist und die hohe d ?

Bezug
                                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:55 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08


> Ich habe nur eine kurze frage zum luftspalt. Ist es nicht
> so das die die Länge vom luftspalt b ist und die hohe d ?


Das ist korrekt. In der Aufgabenstellung ist von einem "quadratischen Querschnitt mit der Kantenlänge b" die Rede. Demnach liegen bezüglich des Luftspalts unter Berücksichtung eines kartesischen Koordinatensystems die folgenden Abmessungen vor:

- Luftspaltlänge: b,

- Luftspaltbreite: b und

- Luftspalthöhe: d.



Bezug
                                                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:59 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1


> > Mein Luftspalt habe ich so berechnet:
>  >  
> > Rm = Delta/ uo*b*d
>  
>
> Erstens bezeichnet man mit [mm]R_{m}[/mm] keinen Luftspalt sondern
> gemäß deines Ansatzes höchstens den magnetischen
> Luftwiderstand [mm]R_{m,Luft}[/mm] und zweitens stimmt die
> Berechnung nicht. Für den besagten Widerstand erhält man
> unmittelbar
>  
> (2) [mm]R_{m,Luft}=\bruch{d}{\mu_{0}b^{2}}[/mm] und somit
>  
> (3) [mm]R_{m,Luft,ges}=2\bruch{d}{\mu_{0}b^{2}}.[/mm]
>  
>
> > Wenn ich Rm Ges ausrechnen will muss ich die zwei
> > eisenstucke in reihe sehen?
>
>
> Das ist korrekt. Diesbezüglich würde ich dir zunächst
> empfehlen, das der Problemstellung zugrunde liegende
> magnetische Ersatzschaltbild zu zeichnen, in welchem die
> magnetische "Quellenspannung" durch die Entsendung des
> magnetischen Flusses auf eine Reihenschaltung der beiden
> magnetischen Widerstände wirkt.
>  

Wieso hast du dann hier bei der Länge des luftspalts nur d stehen?

Bezug
                                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:39 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08


> > > Mein Luftspalt habe ich so berechnet:
>  >  >  
> > > Rm = Delta/ uo*b*d
>  >  
> >
> > Erstens bezeichnet man mit [mm]R_{m}[/mm] keinen Luftspalt sondern
> > gemäß deines Ansatzes höchstens den magnetischen
> > Luftwiderstand [mm]R_{m,Luft}[/mm] und zweitens stimmt die
> > Berechnung nicht. Für den besagten Widerstand erhält man
> > unmittelbar
>  >  
> > (2) [mm]R_{m,Luft}=\bruch{d}{\mu_{0}b^{2}}[/mm] und somit
>  >  
> > (3) [mm]R_{m,Luft,ges}=2\bruch{d}{\mu_{0}b^{2}}.[/mm]
>  >  
> >
> > > Wenn ich Rm Ges ausrechnen will muss ich die zwei
> > > eisenstucke in reihe sehen?
> >
> >
> > Das ist korrekt. Diesbezüglich würde ich dir zunächst
> > empfehlen, das der Problemstellung zugrunde liegende
> > magnetische Ersatzschaltbild zu zeichnen, in welchem die
> > magnetische "Quellenspannung" durch die Entsendung des
> > magnetischen Flusses auf eine Reihenschaltung der beiden
> > magnetischen Widerstände wirkt.
>  >  
> Wieso hast du dann hier bei der Länge des luftspalts nur d
> stehen?


Die Länge d gibt die Länge des Weges an, die der magnetische Fluss bezogen auf den betrachteten Teilabschnitt zurücklegen muss. Der Faktor [mm] b^{2} [/mm] hingegen gibt die Querschnittsfläche des betrachteten Teilabschnittes an. Näheres dazu kannst du auch []hier nachlesen.





Bezug
                                                                                
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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:33 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Aber ich verstehe immer noch nicht ganz warum die Länge d ist?

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Magnetischer Kreis: Magnetischer Widerstand
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:52 Sa 22.09.2012
Autor: Infinit

Hallo tiger1,
der magnetische Widerstand, mit dem Du hier rechnest, verhält sich analog zu einem elektrischen Widerstand, daher ja auch der Name. Er wird umso größer, je länger die sogenannte mittlere Weglänge entlang des Magnetflusses ist und er verkleinert sich mit wachsender Querschnittsfläche. Dein Luftspalt hat nun einmal die Länge d.
Viele Grüße,
Infinit


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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:37 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Jep ich denke es ist jetzt ein wenig verständlicher geworden.

Ich hab Rm gesamt ausgerechnet:

Rges = [mm] \bruch{4a-4b}{u0*ur*a^2} [/mm] + [mm] \bruch{2d}{u0*a^2} [/mm]


Könnt ihr mir noch bitte helfen den Fluss phi zu berechnen.

WIe kriege ich den FLuss raus.

Diese Formel ?

phi = [mm] \bruch{N*I}{Rmges} [/mm]

Aber irgendwie scheint mir deser Weg falsch zu sein .

Kann mir jemand paar tips geben?


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Magnetischer Kreis: Weg okay
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:41 Sa 22.09.2012
Autor: Infinit

Hallo tiger1,
die Formel ist schon richtig, die Du da angibst. Du brauchst nur noch den Zusammenhang zwischen dem Strom i1 und der induzierten Spannung u2, das ist aber nicht sehr schwer. Wie ist der Stromverlauf im zweiten Schenkel, wenn die Spannung sich so sinusförmig ändert, wie angegeben?
Viele Grüße,
Infinit


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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:59 Sa 22.09.2012
Autor: tiger1

Woher weiss ich denn wie der stromverlauf im zweiten schenkel ist.

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Magnetischer Kreis: Induktionsgesetz
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:47 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08

Hallo!


Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig - die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst das Induktionsgesetz an:

(4) [mm] \integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}} [/mm]


oder in einer für dich brauchbareren Darstellung

(5) [mm] U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}} [/mm] (Induktion der Ruhe).


An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5) unmittelbar

(6) [mm] u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t). [/mm]


Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen. Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den magnetischen Fluss [mm] \Phi? [/mm]



Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig, dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht. Diesbezüglich kannst du hier mal nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch in der hier vorliegenden Problemstellung der Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier gute Dienste.





Viele Grüße, Marcel

Bezug
                                                                                                                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 09:54 So 23.09.2012
Autor: tiger1


> Hallo!
>  
>
> Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> das Induktionsgesetz an:
>  
> (4)
> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
>
>
> oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  
> (5)
> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> (Induktion der Ruhe).
>  
>
> An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> unmittelbar
>  
> (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  
>
> Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  
>
>
> Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> Diesbezüglich kannst du
> hier mal
> nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> in der hier vorliegenden Problemstellung der
> Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> gute Dienste.
>  
>
>
>
>
> Viele Grüße, Marcel

Nach Phi aufgelöst wäre das :

Phi(t)= u(t)/ -N*dt Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist ja nicht gegeben.

Bezug
                                                                                                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:10 So 23.09.2012
Autor: Marcel08


> > Hallo!
>  >  
> >
> > Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> > die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> > das Induktionsgesetz an:
>  >  
> > (4)
> >
> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
> >
> >
> > oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  >  
> > (5)
> >
> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> > (Induktion der Ruhe).
>  >  
> >
> > An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> > unmittelbar
>  >  
> > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  
> >
> > Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> > Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> > magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  >  
> >
> >
> > Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> > für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> > dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> > Diesbezüglich kannst du
> > hier mal
> > nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> > übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> > in der hier vorliegenden Problemstellung der
> > Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> > hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> > gute Dienste.
>  >  
> >
> >
> >
> >
> > Viele Grüße, Marcel
> Nach Phi aufgelöst wäre das :
>
> Phi(t)= u(t)/ -N*dt



[notok] Das ist natürlich Unsinn. Nochmal, es ist zunächst

(6) [mm] u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t). [/mm]


Durch Trennung der Veränderlichen erhält man doch

(7) [mm] -\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t). [/mm]


Jetzt darfst du dich nochmal an Gleichung (7) versuchen.



> Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist
> ja nicht gegeben.


Laut Aufgabenstellung gilt

(8) [mm] u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}). [/mm]





Bezug
                                                                                                                                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:44 So 23.09.2012
Autor: tiger1


> > > Hallo!
>  >  >  
> > >
> > > Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> > > die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> > > das Induktionsgesetz an:
>  >  >  
> > > (4)
> > >
> >
> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
> > >
> > >
> > > oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  >  >  
> > > (5)
> > >
> >
> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> > > (Induktion der Ruhe).
>  >  >  
> > >
> > > An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> > > unmittelbar
>  >  >  
> > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  >  
> > >
> > > Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> > > Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> > > magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  >  >  
> > >
> > >
> > > Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> > > für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> > > dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> > > Diesbezüglich kannst du
> > > hier mal
> > > nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> > > übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> > > in der hier vorliegenden Problemstellung der
> > > Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> > > hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> > > gute Dienste.
>  >  >  
> > >
> > >
> > >
> > >
> > > Viele Grüße, Marcel
> > Nach Phi aufgelöst wäre das :
> >
> > Phi(t)= u(t)/ -N*dt
>
>
>
> [notok] Das ist natürlich Unsinn. Nochmal, es ist
> zunächst
>
> (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  
>
> Durch Trennung der Veränderlichen erhält man doch
>
> (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t).[/mm]
>  
>
> Jetzt darfst du dich nochmal an Gleichung (7) versuchen.
>  
>
>
> > Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist
> > ja nicht gegeben.
>
>
> Laut Aufgabenstellung gilt
>  
> (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}).[/mm]
>  
>
>
>  phi = [mm] -\bruch{1*u2*sin(2pi*f*t) dt}{N2} [/mm] = [mm] -\bruch{1*u2*2pi*f*cos(2pi*f*t) }{N2} [/mm]

Ist das ergebnis so richtig?

Bezug
                                                                                                                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Integrieren
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:59 So 23.09.2012
Autor: Infinit

Hallo,
nach Gleichung 7 musst Du doch die linke Seite der Gleichung integrieren, um daraus den Fluss zu bekommen. Du hast fröhlich abgeleitet, also stimmt das Ergebnis nicht.
Viele Grüße,
Infinit


Bezug
                                                                                                                                                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:46 So 23.09.2012
Autor: Marcel08

Außerdem stimmt der verwendete Ausdruck für die Spannung nicht. Betrachte dazu nochmal Gleichung (8).



Bezug
                                                                                                                                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Rechnung integration
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:25 So 23.09.2012
Autor: tiger1


> > > Hallo!
>  >  >  
> > >
> > > Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> > > die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> > > das Induktionsgesetz an:
>  >  >  
> > > (4)
> > >
> >
> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
> > >
> > >
> > > oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  >  >  
> > > (5)
> > >
> >
> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> > > (Induktion der Ruhe).
>  >  >  
> > >
> > > An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> > > unmittelbar
>  >  >  
> > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  >  
> > >
> > > Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> > > Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> > > magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  >  >  
> > >
> > >
> > > Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> > > für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> > > dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> > > Diesbezüglich kannst du
> > > hier mal
> > > nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> > > übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> > > in der hier vorliegenden Problemstellung der
> > > Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> > > hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> > > gute Dienste.
>  >  >  
> > >
> > >
> > >
> > >
> > > Viele Grüße, Marcel
> > Nach Phi aufgelöst wäre das :
> >
> > Phi(t)= u(t)/ -N*dt
>
>
>
> [notok] Das ist natürlich Unsinn. Nochmal, es ist
> zunächst
>
> (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  
>
> Durch Trennung der Veränderlichen erhält man doch
>
> (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t).[/mm]
>  
>
> Jetzt darfst du dich nochmal an Gleichung (7) versuchen.
>  
>
>

> > Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist
> > ja nicht gegeben.
>
>
> Laut Aufgabenstellung gilt
>  
> (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}).[/mm]
>  
>
>
>  

Nur so ne nebenfrage warum muss ich denn integrieren?

Aber ich hab mal integriert:


[mm] \integral_{}^{} [/mm] - [mm] \bruch{1*u_2*sin(2pi*f*t)}{N_2} [/mm] dt =

[mm] \bruch{u_2*cos (2pi*f*t))}{N_2*2pi*f} [/mm]

Wie muss ich jetzt eigentlich weiter vorgehen?

Bezug
                                                                                                                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Zusammenfassung
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:14 So 23.09.2012
Autor: Marcel08


> > > > Hallo!
>  >  >  >  
> > > >
> > > > Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> > > > die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> > > > das Induktionsgesetz an:
>  >  >  >  
> > > > (4)
> > > >
> > >
> >
> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
> > > >
> > > >
> > > > oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  >  >  >  
> > > > (5)
> > > >
> > >
> >
> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> > > > (Induktion der Ruhe).
>  >  >  >  
> > > >
> > > > An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> > > > unmittelbar
>  >  >  >  
> > > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  >  >  
> > > >
> > > > Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> > > > Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> > > > magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  >  >  >  
> > > >
> > > >
> > > > Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> > > > für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> > > > dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> > > > Diesbezüglich kannst du
> > > > hier mal
> > > > nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> > > > übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> > > > in der hier vorliegenden Problemstellung der
> > > > Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> > > > hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> > > > gute Dienste.
>  >  >  >  
> > > >
> > > >
> > > >
> > > >
> > > > Viele Grüße, Marcel
> > > Nach Phi aufgelöst wäre das :
> > >
> > > Phi(t)= u(t)/ -N*dt
> >
> >
> >
> > [notok] Das ist natürlich Unsinn. Nochmal, es ist
> > zunächst
> >
> > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  
> >
> > Durch Trennung der Veränderlichen erhält man doch
> >
> > (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t).[/mm]
>  >  
> >
> > Jetzt darfst du dich nochmal an Gleichung (7) versuchen.
>  >  
> >
> >
>
> > > Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist
> > > ja nicht gegeben.
> >
> >
> > Laut Aufgabenstellung gilt
>  >  
> > (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}).[/mm]
>  >  
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> >  

>
> Nur so ne nebenfrage warum muss ich denn integrieren?
>  
> Aber ich hab mal integriert:
>  
>
> [mm]\integral_{}^{}[/mm] - [mm]\bruch{1*u_2*sin(2pi*f*t)}{N_2}[/mm] dt =
>  
> [mm]\bruch{u_2*cos (2pi*f*t))}{N_2*2pi*f}[/mm]


Das Ganze ist aus zweierlei Gründen nicht korrekt. Erstens habe ich dir vorher schon gesagt, dass der von dir verwendete Ausdruck für die in der zweiten Spule induzierten Spannung [mm] u_{2}(t) [/mm] nicht stimmt. Zweitens erhältst du streng genommen im Zuge der unbestimmten Integration eine Integrationskonstante. Diesbezüglich fehlt zumindest eine Begründung, wieso du diese nicht aufführen brauchst. Da ich nicht davon ausgehe, dass du jetzt noch weißt, was du die ganze Zeit eigentlich gemacht hast, fasse ich die vorangehenden Inhalte nochmal zusammen. Wir hatten mit dem Induktionsgesetz begonnen:

(6) [mm] u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t). [/mm]


Durch Trennung der Veränderlichen erhält man dann sofort

(7) [mm] -\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t) [/mm]


und daraus durch unbestimmte Integration

(9) [mm] \Phi(t)=-\bruch{1}{N_{2}}\integral_{}^{}{u_{2}(t)dt}-C_{1}, [/mm] mit [mm] C_{1}\in\IR. [/mm]


Mit

(8) [mm] u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}) [/mm]


ergibt sich durch Substitution unmittelbar

(10) [mm] \Phi(t)=-\bruch{1}{N_{2}}\integral_{}^{}{\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t})dt}-C_{1}=-\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\integral_{}^{}{sin(2\pi{f}{t})dt}-C_{1}. [/mm]


Durch Ermittlung einer Stammfunktion erhält man schließlich

(11) [mm] \Phi(t)=\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\bruch{cos(2\pi{f}{t})}{2\pi{f}}+C_{3}, [/mm] mit [mm] C_{3}=C_{2}-C_{1}\in\IR. [/mm]


Abschließend kann auf die Angabe der Integrationskonstanten verzichtet werden, da sich im stationären Zustand in jedem Fall ein mittlerer magnetischer Fluss gleich Null einstellen wird. Man erhält also für den magnetischen Fluss final

(12) [mm] \Phi(t)=\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\bruch{cos(2\pi{f}{t})}{2\pi{f}}. [/mm]



> Wie muss ich jetzt eigentlich weiter vorgehen?


Um überhaupt etwas aus dieser Aufgabe mitzunehmen, würde ich dir dringend raten, deine bisherigen Rechnungen nochmal genau zu studieren. Mache dir zunächst klar, was sich dabei im vorliegenden Werkstück überhaupt abspielt. Dazu kannst du mal versuchen, die nachfolgenden Fragen zu beantworten:

1.) Welches elektromagnetische Gerät stellt das vorliegende Werkstück dar?

2.) Was geschieht eigentlich in dem Gerät bzw. was möchte man mit dem Gerät erreichen? (Stichwort: Energie)


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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:33 So 23.09.2012
Autor: tiger1


> > > > > Hallo!
>  >  >  >  >  
> > > > >
> > > > > Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> > > > > die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> > > > > das Induktionsgesetz an:
>  >  >  >  >  
> > > > > (4)
> > > > >
> > > >
> > >
> >
> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
> > > > >
> > > > >
> > > > > oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  >  >  >  >  
> > > > > (5)
> > > > >
> > > >
> > >
> >
> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> > > > > (Induktion der Ruhe).
>  >  >  >  >  
> > > > >
> > > > > An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> > > > > unmittelbar
>  >  >  >  >  
> > > > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
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> > > > >
> > > > > Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> > > > > Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> > > > > magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  >  >  >  >  
> > > > >
> > > > >
> > > > > Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> > > > > für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> > > > > dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> > > > > Diesbezüglich kannst du
> > > > > hier mal
> > > > > nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> > > > > übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> > > > > in der hier vorliegenden Problemstellung der
> > > > > Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> > > > > hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> > > > > gute Dienste.
>  >  >  >  >  
> > > > >
> > > > >
> > > > >
> > > > >
> > > > > Viele Grüße, Marcel
> > > > Nach Phi aufgelöst wäre das :
> > > >
> > > > Phi(t)= u(t)/ -N*dt
> > >
> > >
> > >
> > > [notok] Das ist natürlich Unsinn. Nochmal, es ist
> > > zunächst
> > >
> > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  >  
> > >
> > > Durch Trennung der Veränderlichen erhält man doch
> > >
> > > (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t).[/mm]
>  >  >  
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> > > Jetzt darfst du dich nochmal an Gleichung (7) versuchen.
>  >  >  
> > >
> > >
> >
> > > > Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist
> > > > ja nicht gegeben.
> > >
> > >
> > > Laut Aufgabenstellung gilt
>  >  >  
> > > (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}).[/mm]
>  >  >  
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> > Nur so ne nebenfrage warum muss ich denn integrieren?
>  >  
> > Aber ich hab mal integriert:
>  >  
> >
> > [mm]\integral_{}^{}[/mm] - [mm]\bruch{1*u_2*sin(2pi*f*t)}{N_2}[/mm] dt =
>  >  
> > [mm]\bruch{u_2*cos (2pi*f*t))}{N_2*2pi*f}[/mm]
>
>
> Das Ganze ist aus zweierlei Gründen nicht korrekt. Erstens
> habe ich dir vorher schon gesagt, dass der von dir
> verwendete Ausdruck für die in der zweiten Spule
> induzierten Spannung [mm]u_{2}(t)[/mm] nicht stimmt. Zweitens
> erhältst du streng genommen im Zuge der unbestimmten
> Integration eine Integrationskonstante. Diesbezüglich
> fehlt zumindest eine Begründung, wieso du diese nicht
> aufführen brauchst. Da ich nicht davon ausgehe, dass du
> jetzt noch weißt, was du die ganze Zeit eigentlich gemacht
> hast, fasse ich die vorangehenden Inhalte nochmal zusammen.
> Wir hatten mit dem Induktionsgesetz begonnen:
>  
> (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  
>
> Durch Trennung der Veränderlichen erhält man dann sofort
>  
> (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t)[/mm]
>
>
> und daraus durch unbestimmte Integration
>
> (9)
> [mm]\Phi(t)=-\bruch{1}{N_{2}}\integral_{}^{}{u_{2}(t)dt}-C_{1},[/mm]
> mit [mm]C_{1}\in\IR.[/mm]
>  
>
> Mit
>
> (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t})[/mm]
>  
>
> ergibt sich durch Substitution unmittelbar
>  
> (10)
> [mm]\Phi(t)=-\bruch{1}{N_{2}}\integral_{}^{}{\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t})dt}-C_{1}=-\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\integral_{}^{}{sin(2\pi{f}{t})dt}-C_{1}.[/mm]
>  
>
> Durch Ermittlung einer Stammfunktion erhält man
> schließlich
>  
> (11)
> [mm]\Phi(t)=\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\bruch{cos(2\pi{f}{t})}{2\pi{f}}+C_{3},[/mm]
> mit [mm]C_{3}=C_{2}-C_{1}\in\IR.[/mm]
>  
>
> Abschließend kann auf die Angabe der
> Integrationskonstanten verzichtet werden, da sich im
> stationären Zustand in jedem Fall ein mittlerer
> magnetischer Fluss gleich Null einstellen wird. Man erhält
> also für den magnetischen Fluss final
>  
> (12)
> [mm]\Phi(t)=\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\bruch{cos(2\pi{f}{t})}{2\pi{f}}.[/mm]
>  
>
>
> > Wie muss ich jetzt eigentlich weiter vorgehen?
>
>
> Um überhaupt etwas aus dieser Aufgabe mitzunehmen, würde
> ich dir dringend raten, deine bisherigen Rechnungen nochmal
> genau zu studieren. Mache dir zunächst klar, was sich
> dabei im vorliegenden Werkstück überhaupt abspielt. Dazu
> kannst du mal versuchen, die nachfolgenden Fragen zu
> beantworten:
>  
> 1.) Welches elektromagnetische Gerät stellt das
> vorliegende Werkstück dar?
>
> 2.) Was geschieht eigentlich in dem Gerät bzw. was möchte
> man mit dem Gerät erreichen? (Stichwort: Energie)
>  

Ich hab jetzt mal eine kleine frage , wieso hast du eigentlich beim integrieren -C1 am Integral stehen ?

Und noch eine frage wie kriege ich den Strom I raus?

U = R * I ?

Für u könnte ich mein gerechnetes ergebnis nehmen und soll ich jetzt für R mein Rm gesamt nehmen?

Oder wie rechne ich genau den Strom aus?


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Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:25 So 23.09.2012
Autor: Marcel08


> > > > > > Hallo!
>  >  >  >  >  >  
> > > > > >
> > > > > > Zur Lösung der Aufgabe betrachtet man - wie so häufig -
> > > > > > die Maxwell´schen Gleichungen. Es bietet sich zunächst
> > > > > > das Induktionsgesetz an:
>  >  >  >  >  >  
> > > > > > (4)
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> [mm]\integral_{\partial{A}}^{}{\vec{E}*d\vec{s}}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}*d\vec{A}}[/mm]
> > > > > >
> > > > > >
> > > > > > oder in einer für dich brauchbareren Darstellung
>  >  >  >  >  >  
> > > > > > (5)
> > > > > >
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> [mm]U_{ind}=-N\bruch{d}{dt}\integral_{A}^{}{\vec{B}(t)*d\vec{A}}[/mm]
> > > > > > (Induktion der Ruhe).
>  >  >  >  >  >  
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> > > > > > An das Problem angepasst erhält man aus Gleichung (5)
> > > > > > unmittelbar
>  >  >  >  >  >  
> > > > > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
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> > > > > > Diese Differentialgleichung darfst du jetzt mal lösen.
> > > > > > Welcher Ausdruck ergibt sich schließlich für den
> > > > > > magnetischen Fluss [mm]\Phi?[/mm]
>  >  >  >  >  >  
> > > > > >
> > > > > >
> > > > > > Denkaufgabe: Wieso ist der magnetische Fluss eigentlich
> > > > > > für das gesamte Werkstück gültig? Es ist sehr wichtig,
> > > > > > dass man sich den Grund dafür mal verinnerlicht.
> > > > > > Diesbezüglich kannst du
> > > > > > hier mal
> > > > > > nachschauen. Die aufgeführten Stetigkeitsbedingungen sind
> > > > > > übrigens nicht nur in der Magnetostatik sondern u.a. auch
> > > > > > in der hier vorliegenden Problemstellung der
> > > > > > Magnetoquasistatik gültig. Auch ein Blick auf das von dir
> > > > > > hoffentlich schon gezeichnete Ersatzschaltbild täte hier
> > > > > > gute Dienste.
>  >  >  >  >  >  
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> > > > > >
> > > > > >
> > > > > >
> > > > > > Viele Grüße, Marcel
> > > > > Nach Phi aufgelöst wäre das :
> > > > >
> > > > > Phi(t)= u(t)/ -N*dt
> > > >
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> > > >
> > > > [notok] Das ist natürlich Unsinn. Nochmal, es ist
> > > > zunächst
> > > >
> > > > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
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> > > > Durch Trennung der Veränderlichen erhält man doch
> > > >
> > > > (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t).[/mm]
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> > > > Jetzt darfst du dich nochmal an Gleichung (7) versuchen.
>  >  >  >  
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> > > > > Aber wie reche ich den Fluss aus? U ist
> > > > > ja nicht gegeben.
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> > > >
> > > > Laut Aufgabenstellung gilt
>  >  >  >  
> > > > (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t}).[/mm]
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> > > Nur so ne nebenfrage warum muss ich denn integrieren?
>  >  >  
> > > Aber ich hab mal integriert:
>  >  >  
> > >
> > > [mm]\integral_{}^{}[/mm] - [mm]\bruch{1*u_2*sin(2pi*f*t)}{N_2}[/mm] dt =
>  >  >  
> > > [mm]\bruch{u_2*cos (2pi*f*t))}{N_2*2pi*f}[/mm]
> >
> >
> > Das Ganze ist aus zweierlei Gründen nicht korrekt. Erstens
> > habe ich dir vorher schon gesagt, dass der von dir
> > verwendete Ausdruck für die in der zweiten Spule
> > induzierten Spannung [mm]u_{2}(t)[/mm] nicht stimmt. Zweitens
> > erhältst du streng genommen im Zuge der unbestimmten
> > Integration eine Integrationskonstante. Diesbezüglich
> > fehlt zumindest eine Begründung, wieso du diese nicht
> > aufführen brauchst. Da ich nicht davon ausgehe, dass du
> > jetzt noch weißt, was du die ganze Zeit eigentlich gemacht
> > hast, fasse ich die vorangehenden Inhalte nochmal zusammen.
> > Wir hatten mit dem Induktionsgesetz begonnen:
>  >  
> > (6) [mm]u_{2}(t)=-N_{2}\bruch{d}{dt}\Phi(t).[/mm]
>  >  
> >
> > Durch Trennung der Veränderlichen erhält man dann sofort
>  >  
> > (7) [mm]-\bruch{1}{N_{2}}u_{2}(t)dt=d\Phi(t)[/mm]
> >
> >
> > und daraus durch unbestimmte Integration
> >
> > (9)
> > [mm]\Phi(t)=-\bruch{1}{N_{2}}\integral_{}^{}{u_{2}(t)dt}-C_{1},[/mm]
> > mit [mm]C_{1}\in\IR.[/mm]
>  >  
> >
> > Mit
> >
> > (8) [mm]u_{2}(t)=\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t})[/mm]
>  >  
> >
> > ergibt sich durch Substitution unmittelbar
>  >  
> > (10)
> >
> [mm]\Phi(t)=-\bruch{1}{N_{2}}\integral_{}^{}{\hat{u}_{2}sin(2\pi{f}{t})dt}-C_{1}=-\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\integral_{}^{}{sin(2\pi{f}{t})dt}-C_{1}.[/mm]
>  >  
> >
> > Durch Ermittlung einer Stammfunktion erhält man
> > schließlich
>  >  
> > (11)
> >
> [mm]\Phi(t)=\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\bruch{cos(2\pi{f}{t})}{2\pi{f}}+C_{3},[/mm]
> > mit [mm]C_{3}=C_{2}-C_{1}\in\IR.[/mm]
>  >  
> >
> > Abschließend kann auf die Angabe der
> > Integrationskonstanten verzichtet werden, da sich im
> > stationären Zustand in jedem Fall ein mittlerer
> > magnetischer Fluss gleich Null einstellen wird. Man erhält
> > also für den magnetischen Fluss final
>  >  
> > (12)
> >
> [mm]\Phi(t)=\bruch{\hat{u}_{2}}{N_{2}}\bruch{cos(2\pi{f}{t})}{2\pi{f}}.[/mm]
>  >  
> >
> >
> > > Wie muss ich jetzt eigentlich weiter vorgehen?
> >
> >
> > Um überhaupt etwas aus dieser Aufgabe mitzunehmen, würde
> > ich dir dringend raten, deine bisherigen Rechnungen nochmal
> > genau zu studieren. Mache dir zunächst klar, was sich
> > dabei im vorliegenden Werkstück überhaupt abspielt. Dazu
> > kannst du mal versuchen, die nachfolgenden Fragen zu
> > beantworten:
>  >  
> > 1.) Welches elektromagnetische Gerät stellt das
> > vorliegende Werkstück dar?
> >
> > 2.) Was geschieht eigentlich in dem Gerät bzw. was möchte
> > man mit dem Gerät erreichen? (Stichwort: Energie)


Wieso beantwortest du die Fragen nicht? Du kannst mir glauben, dass dir das Verständnis über den theoretischen Hintergrund dieser Aufgabe ungemein weiterhilft.



> Ich hab jetzt mal eine kleine frage , wieso hast du
> eigentlich beim integrieren -C1 am Integral stehen ?


Die Integrationskonstante [mm] C_{1} [/mm] erhältst du durch die unbestimmte Integration über den magnetischen Fluss. Löst du die resultierende Stammfunktion nach [mm] \Phi(t) [/mm] auf, so steht [mm] C_{1} [/mm] mit negativem Vorzeichen auf der gegenüberliegenden Seite der Gleichung.

  

> Und noch eine frage wie kriege ich den Strom I raus?
>  
> U = R * I ?


Meine zuvor geäußerte Vermutung bestätigt sich hiermit einmal mehr. [mm] R_{m} [/mm] ist kein elektrischer sondern ein magnetischer Widerstand. Zeichne das der Problemstellung zugrunde liegende magnetische Ersatzschaltbild, in welchem die folgenden Elemente auftauchen:

- die magnetische Durchflutung [mm] \Theta_{1}=N_{1}*I_{1} [/mm] der primären Spule,

- der magnetische Fluss [mm] \Phi(t), [/mm] welcher durch die magnetische Quellenspannung [mm] \Theta_{1} [/mm] entsendet wird und

- die magnetischen Teilwiderstände [mm] R_{m,Eisen,ges}=R_{m,Eisen,1}+R_{m,Eisen,2} [/mm] sowie [mm] R_{m,Luft,ges}=2*R_{m,Luft}. [/mm]


Welche Rolle spielt dabei die sekundäre Durchflutung [mm] \Theta_{2}=N_{2}*I_{2}? [/mm] Begründung!



> Für u könnte ich mein gerechnetes ergebnis nehmen


Das ist Humbug. Die von dir verwendete Spannung [mm] u_{2}(t) [/mm] ist genau diejenige Spannung, die, ausgehend von der primärseitigen elektrischen Feldstärke in der sekundären Spule induziert wird. Denn nach den Maxwell´schen Gleichungen erzeugt die elektrische Feldstärke bei zeitlich veränderlichen Feldern im Allgmeinen über den Verschiebungs- und über den Leitungsstrom ein magnetisches Feld und dieses über Induktionswirkungen wieder ein elektrische Feld. Die induzierte Spannung ist für die Berechnung des primärseitigen Stromes nach der Ermittlung des magnetischen Flusses also nicht mehr interessant.



> und
> soll ich jetzt für R mein Rm gesamt nehmen?
> Oder wie rechne ich genau den Strom aus?


Betrachte das Ersatzschaltbild und stelle dann eine Umlaufgleichung auf.




Bezug
                                                                                                                                                                                
Bezug
Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:23 So 23.09.2012
Autor: tiger1

Wie mache ich jetzt  genau die umlaufanalyse?

Bezug
                                                                                                                                                                                        
Bezug
Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:43 So 23.09.2012
Autor: Marcel08


> Wie mache ich jetzt  genau die umlaufanalyse?


Schaue ins Ersatzschaltbild. Es ergibt sich die folgende Umlaufgleichung:

[mm] \Theta_{1}(t)=\Phi(t)R_{m,ges} [/mm]

[mm] \gdw{N_{1}}i_{1}(t)=\Phi(t)\vektor{R_{m,Eisen,ges}+R_{Luft,ges}} [/mm]

[mm] \gdw{N_{1}}i_{1}(t)=\Phi(t)\vektor{R_{m,Eisen,1}+R_{m,Eisen,2}+2R_{m,Luft}} [/mm]

Bezug
                                                                                                                                                                                                
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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:20 Mo 24.09.2012
Autor: tiger1

Wie mache ich jetzt  genau die umlaufanalyse?> > Wie mache ich jetzt  genau die umlaufanalyse?
>
>
> Schaue ins Ersatzschaltbild. Es ergibt sich die folgende
> Umlaufgleichung:
>  
> [mm]\Theta_{1}(t)=\Phi(t)R_{m,ges}[/mm]
>  
> [mm]\gdw{N_{1}}i_{1}(t)=\Phi(t)\vektor{R_{m,Eisen,ges}+R_{Luft,ges}}[/mm]
>  
> [mm]\gdw{N_{1}}i_{1}(t)=\Phi(t)\vektor{R_{m,Eisen,1}+R_{m,Eisen,2}+2R_{m,Luft}}[/mm]
>  

Kannst du mit ein wenig genauer erklären wie du hierauf kommst?

Bezug
                                                                                                                                                                                                        
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Magnetischer Kreis: Grundlagen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:46 Mo 24.09.2012
Autor: Infinit

Hallo tiger1,
augenscheinlich hast Du bisher nichts verstanden von all den Erklärungen, es gibt keinen eigenen Ansatz von Dir zu dieser Aufgabe und Du scheinst nur darauf zu warten, das fertige Ergebnis präsentiert zu bekommen. Vielleicht gibt es Dir einer hier, verstanden wirst Du aber nichts haben. Lege Dir doch erst mal die Grundlagen zu und frage dann detaillierter, sonst ist das Ganze hier mit 99prozentiger Wahrscheinlichkeit für die Katz, wie man so schön sagt.

Viele Grüße und viel Erfolg bei der Grundlagenaneignung,
Infinit


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Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:11 Mo 24.09.2012
Autor: Marcel08


> Wie mache ich jetzt  genau die umlaufanalyse?> > Wie mache
> ich jetzt  genau die umlaufanalyse?


Zeichne das magnetische Ersatzschaltbild und lade es hoch. Dann sehen wir weiter. Dies sollst du laut Aufgabenstellung sowieso tun. Alles andere macht jetzt wohl keinen Sinn mehr.



> > Schaue ins Ersatzschaltbild. Es ergibt sich die folgende
> > Umlaufgleichung:
>  >  
> > [mm]\Theta_{1}(t)=\Phi(t)R_{m,ges}[/mm]
>  >  
> >
> [mm]\gdw{N_{1}}i_{1}(t)=\Phi(t)\vektor{R_{m,Eisen,ges}+R_{Luft,ges}}[/mm]
>  >  
> >
> [mm]\gdw{N_{1}}i_{1}(t)=\Phi(t)\vektor{R_{m,Eisen,1}+R_{m,Eisen,2}+2R_{m,Luft}}[/mm]
> >  

> Kannst du mit ein wenig genauer erklären wie du hierauf
> kommst?


Bezug
                                                                                                                                                                                                                
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Magnetischer Kreis: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:29 Mo 24.09.2012
Autor: tiger1

Hier ist mein ersatzschaltbild .
Vielleicht könnt ihr es mir jetzt besser erklären?

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                                                                                                                                                                                        
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Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:44 Mo 24.09.2012
Autor: Marcel08


> Hier ist mein ersatzschaltbild .

Wo?


>  Vielleicht könnt ihr es mir jetzt besser erklären?


Bezug
                                                                                                                                                                                                                                
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Magnetischer Kreis: Foto
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:47 Mo 24.09.2012
Autor: tiger1

Jetzt müsst es im meinem vorigen beitrag da sein.

Bezug
                                                                                                                                                                                                                        
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Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:08 Mo 24.09.2012
Autor: Marcel08


> Hier ist mein ersatzschaltbild .
>  Vielleicht könnt ihr es mir jetzt besser erklären?


Wenn ihr immer so engagiert und motiviert arbeitet, wie man es an deiner Skizze sehen kann, werdet ihr kaum irgendwann mal eine Klausur bestehen.


Was ist denn mit dem magnetischen Fluss? Wieso hast du ihn nicht eingezeichnet? Zeichne ihn ein führe einen Umlauf durch. Ein Blick auf die Gleichung, die ich dir schon aufgeschrieben habe, wirkt sicher Wunder.

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Magnetischer Kreis: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:49 Sa 22.09.2012
Autor: Marcel08


> Jep ich denke es ist jetzt ein wenig verständlicher
> geworden.
>  
> Ich hab Rm gesamt ausgerechnet:
>  
> Rges = [mm]\bruch{4a-4b}{u0*ur*a^2}[/mm] + [mm]\bruch{2d}{u0*a^2}[/mm]


Das ist falsch. Schaue nochmal genau hin. Ich habe es dir schon richtig aufgeschrieben.



> Könnt ihr mir noch bitte helfen den Fluss phi zu
> berechnen.
>  
> WIe kriege ich den FLuss raus.
>  
> Diese Formel ?
>  
> phi = [mm]\bruch{N*I}{Rmges}[/mm]
>  
> Aber irgendwie scheint mir deser Weg falsch zu sein .
>  
> Kann mir jemand paar tips geben?


Siehe Post "Induktionsgesetz".


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