Frage von roromoloko, 30

Wie kann man die Induktionsspannung berechnen?

Die Ebene einer kreisförmigen Leiterschleife mit dem Durchmesser 6 cm befindet sich in einem Magnetfeld der Stärke 1,2 Tesla. Die Feldlinien verlaufen senkrecht zur Ebene der Leiterschleife. Ermitteln Sie die mittlere Induktionsspannung an den Enden der Leiterschleife für den Fall, dass sich das Magnetfeld innerhalb von 0,01s vollständig ausbaut.

Ich habe zwei Wege berechnet mit unterschiedlichen Lösungen:

  1. Weg

Fe = FL (elektrische Felstärke= Lorentzkraft)

eE = ev*B

U/d = v*b

v= s/t

s ist der Umfang (?)

s= 2* pi * r

v= (2* pi* r)/ 0,01s

U = 18,85* 1,2T* 0,06 m

= 1,36 V

  1. Weg

U = (B*A)/ t

= 0,34 V

Was ist richtig und wieso?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SeekerofWisdom, 19

Dein 2. erster Weg ;) ist richtig, diese Formel gilt nämlich auf jeden Fall.

Ich weiß nicht woher deine Formeln aus dem 1. ersten Weg stammen, allerdings ist schon die erste Zeile etwas komisch. Das was du in die Klammer geschrieben hast "elektrische Feldstärke = Lorentzkraft" an sich ist schonmal nicht richtig, da ja die Einheiten gar nicht übereinstimmen. Allerdings würde es durchaus hinkommen, wenn das kleine e in der Formel eine Ladung sein soll.

Du kannst ja mal sagen was genau da gemeint war und vll auch noch wo die Formeln herstammen :)

Kommentar von roromoloko ,

Ach hab mich wieder verschrieben :D Ne meine natürlich nicht die Feldstärke, sondern die Kraft, die in einem elektrischen Feld auf eine Ladung wirkt:

F = E* e ( e - Ladung, E - elek. Feldstärke )

Aber ich glaube ich sehe schon meinen Fehler, und zwar bei der Geschwindigkeit muss ich durch die Umlaufzeit rechnen, die aber nicht gegeben ist :)

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Mathe, Mathematik, Physik, 11

Beim 2. habe ich dasselbe raus.

Beim 1.: Woher hast du die Geschwindigkeit? Am Anfang fließt kein Strom im Draht, und der fließt ja auch nicht unbedingt mit gerade so, dass er in der Beobachtungszeit genau eine Runde macht.

Es ist ja hier auch nicht das Magnetfeld selbst, das die Elektronen beschleunigt, sondern die Änderung des Magnetfeldes.

Kommentar von roromoloko ,

Danke für die Bemerkung, ja ich habe meinen Fehler schon dort gesehen :D Habe die Umlaufzeit ja gar nicht

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