Induktionsspannung grafisch darstellen?
Kann mir jemand helfen wie ich bei dieser Aufgabe vor gehen kann
1 Antwort
Hallo,
Die Induktionsspannung wird bestimmt mit der Formel:
U_ind = - n * (dΦ/dt)
wobei Φ der magnetische Fluss Φ = B * A (B...Magnetische Flussdichte, hier 1,5T und A... vom Magnetfeld durchsetzte Fläche der Spule).
dΦ/dt, also die zeitliche Änderung von Φ hängt in diesem Beispiel nur von der zeitlichen Änderung von A ab, da B konstant ist.
A = 3cm * 3cm = 9cm^2
Die zeitliche Änderung der Fläche A ist gemäß der Geschwindigkeit:
dA/dt = 3cm * 2cm/s = 6cm^2/s
beim Eintauchen in das Magnetfeld und daher beim Herausziehen aus diesem entsprechend dA/dt = - 6cm^2/s
Du kommst bestimmt auch darauf, wie groß dA/dt ist, während die Spule komplett im Magnetfeld ist ;)
Jetzt musst du dir nur noch Gedanken machen, wann die Spule komplett ausserhalb des Magnetfeldes, komplett innerhalb oder in einer "Übergangsphase" ist. Tipp: Diese Übergangsphasen sind erst interessant!
Dann wirst du auch ein Diagramm malen können, alles will ich dir ja nicht vorwegnehmen.
Ich hoffe ich konnte helfen!
Liebe Grüße
Hallo,
Die Induktionsspannung, so viel sei gesagt, kann nur einen Wert annehmen oder null sein, jedoch kommt es hier auf das Vorzeichen an.
U = - n * (dΦ/dt)
Φ = B * A
Die Ableitung, also dΦ/dt, von Φ ist gemäß der Produktregel (ich hoffe, das hattest du bereits im Matheunterricht)
dΦ/dt = B' * A + B * A'
Da sich B über die Zeit nicht verändert und B' somit null ist, fällt der erste Teil der Gleichung weg und es gilt:
dΦ/dt = B*A'
B = 1,5 T
A' = 6cm^2/s = 0,0006m^2/s
Einsetzen ergibt dann für das Eintauchen:
U = - 120 * 1,5T * 0,0006m^2/s = -0,108 V
Ist die Spule ganz im Magnetfeld, so ändern sich A und B nicht:
dΦ/dt = 0
U = -120 * 0 = 0
Jetzt solltest du einen Graphen zeichnen können. Wie du siehst, kann nur
U_1 = -0,108V
U_2= 0V
U_3 = 0,108V
als Spannung induziert werden. Die Zeiten, zu denen die Spule in einer Phase ist, berechnest du einfach über die Bewegung der Spule, das ist simpelste Mechanik :)
Liebe Grüße
Ich komme nicht wirklich weiter kannst du mir nochmal helfen