Skizzieren vom Verlauf der Induktionsspannung?

Wir haben die Aufgabe in Physik aufbekommen und ich hab leider keine ahnung wie ich da überhaupt anfangen soll.

Answer 1

[DrNumerus]

Für die Induktionsspannung gilt

$U_{\rm ind}=-\frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t}$

wobei man hier noch die Definition des (räumlich konstanten) magnetischen Flusses einsetzen kann

$\Phi = B\cdot A \ \ \ \Rightarrow \ \ \ U_{\rm ind}=-\frac{\mathrm{d}(B\cdot A)}{\mathrm{d}t}$

Da das B-Feld konstant ist, wird das also zu

$U_{\rm ind}=-B\cdot \frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}t}$

Jetzt musst du also irgendwie die Änderung der Fläche beschreiben. Bei der ersten Leiterschleife, kannst du die Fläche für das vordere (breite) Stück z.B. beschreiben mit

$A= b\cdot l$

mit der Breite b und Länge l des Leiterstücks im B-Feld (wichtig: die Fläche ist ja über den magnetischen Fluss definiert, also soll man auch nur die Fläche betrachten, welcher im B-Feld liegt). Da b konstant ist, kann man auch das rausziehen:

$U_{\rm ind}=-B\cdot b\cdot \frac{\mathrm{d}l}{\mathrm{d}t}=-B\cdot b\cdot v$

wobei im letzten Schritt verwendet wird, dass dl/dt ja grade die Definition der Geschwindigkeit darstellt. Da musst du jetzt nur die passende Breite bestimmen. Bei der zweiten Figur ist das etwas schwieriger, da dort auch die Breite geändert wird. Da musst du eine passende Funktion für die Fläche finden, welche Zeitabhängig ist und dann auf die gleiche weise wie oben umformen.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Physik Studium