Frage von DerMax135, 31

Wie kann eine Spule gewickelt sein?

In einem Physik-Test heißt es:

...Spule mit 50 Windungen im und 50 Windungen gegen den Uhrzeigersinn...

Kann es das wirklich geben, eine Spule mit verschiedenen Wendungen? Ich würde nein sagen, denn die Windungsrichtung ist ja eigentlich eine konstante Eigenschaft einer Spule, oben beschriebenes Konstrukt sind für mich daher eher 2 aneinandergeschlossene Spulen und nicht eine. Was denkt ihr?

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 15

Falls kein klärender Kontext dabeigestanden haben sollte, ist diese Formulierung, wie so oft bei Schulaufgaben, ein formidabler Schmarren. Dennoch kann eine ernstgemeinte und vielleicht auch ernstzunehmende Idee dahinter stecken, die der Verfasser halt weder gescheiter auszudrücken wußte, noch mußte, da Schüler sich ja jeden Schmonzes zumuten lassen, stets eher bereit, ihre Verwirrung dem gefühlten eigenen Nietentum zuzuschreiben, als ihre Rechte einzufordern.

I have the right to say I don’t understand.

I have the right not to understand.

Aus: Learning Bill of Rights, von Sandra L. Davis. Zitiert nach: Sheila Tobias, Math anxiety and physics: Some thoughts on learning ‚difficult‘ subjects, Physics Today, June 1985, p. 61-68


Kommentar von Franz1957 ,

Der Fairness halber: Die Art Spule, die mit der unglücklichen Beschreibung gemeint sein dürfte, ist hier beschrieben:

https://de.wikipedia.org/wiki/Bifilar

Kommentar von Franz1957 ,

Da ich das Textstück so scharf kritisiert habe, will ich es auch besser zu machen versuchen. Dazu muß geklärt werden, (a) wieso genau die gegebene Formulierung unsinnig ist und (b) was sinnvollerweise gesagt werden kann.

...Spule mit 50 Windungen im und 50 Windungen gegen den Uhrzeigersinn...

(a)

Niemand kann von einer Spulenwindung sagen, ob sie "im Uhrzeigersinn" ist oder nicht. Windungen und Wicklungen haben diese Eigenschaft einfach nicht. Auch der für sie verwendete Draht hat als solcher keine Richtung. Die hat nur, falls vorhanden, der Strom, und der kann so oder so herum in dem Draht fließen.

Man kann ja auch von einer Kepler-Ellipse nicht sagen, ob sie die Erde "im Uhrzeigersinn" umgibt. Man kann noch nicht einmal sagen, ob ein Satellit, der auf ihr entlangläuft, dies "im Uhrzeigersinn" tut, ohne zuvor eine Beobachtungsrichtung hierfür definiert zu haben.

Wie herum die Wickelmaschine bei der Herstellung der Spule sich gedreht hat, wie herum der Spulenkörper dabei eingespannt war, und aus welcher Blickrichtung wir den Vorgang in der Vorstellung betrachten wollen, ist beliebig und spielt für die Beschaffenheit der Wicklung überhaupt keine Rolle.

Es liegt, wenn man praktisch denkt, sogar nahe, daß bifilare Spulen nicht durch zwei gegenläufig rotierende Wickelvorgänge entstehen, sondern sondern durch einen, bei dem der Draht gefaltet und doppelt geführt wird. Siehe die Zeichnung:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/Bifilar_2.svg

(b)

Wie dompfeifer ja schon anmerkte, dürfen wir vermuten, daß es dem Verfasser der Testfrage auf die elektromagnetische Wirkung ankommt, bzw. hier darauf, daß sie unterbleibt. Ursache dieser elektromagnetischen Wirkung ist der Strom in dem Draht und mit entscheidend ist dabei die Richtung des Stromes.

Nicht der Draht umläuft die Spule gegensinnig. Er läuft überhaupt nicht und liegt nur. Der Strom tut es. Gemeint ist mithin eine...

...Spule mit zwei Wicklungen à 50 Windungen, die so verschaltet sind, daß der Strom den Spulenkörper in beide Richtungen zugleich umläuft...

Antwort
von dompfeifer, 12

Damit ist natürlich eine Kombination aus zwei aneinandergereihten serienmäßigen Spulen gemeint oder eine im Labor per Hand aufgewickelte Spule mit wechselnder Drehrichtung. Das halte ich im Sinne der physikalischen Aufgabenstellung für ziemlich unwichtig. Es kommt doch hier auf die elektromagnetische Wirkung an!

Antwort
von Shalidor, 3

Klar geht das. Nur maxht das keinerlei Sinn, weil dann kein elektromagnetisches Feld entstehen könnte. Das Feld von den Wicklungen gegen den Uhrzeigersinn würde das Feld von den Wicklungen mit dem Uhrzeigersinn aufheben.

Antwort
von telematiker86, 14

wenn das so gefragt wird, wird es schon so gewollt sein. Nun bist du an der Reihe zu erkennen wie du die Aufgabe lösen musst.

Kommentar von Franz1957 ,

Ich kann mich täuschen, aber ich habe nicht den Eindruck, daß die Aufgabe zu einem Lehrgang in Psychoanalytischer Traumdeutung gehört.

Kommentar von telematiker86 ,

dein Kommentar hat den gleichen Effekt wie diese Spule

Kommentar von dompfeifer ,

Hallo Franz1957,
du brauchst wohl einen Psychoanalytiker, um im Labor zu Demonstrationszwecken einmal schnell auf einen Eisenkern ein paar Windungen in gegenläufiger Richtung aufzuwickeln!

Kommentar von Franz1957 ,

Hallo Dompfeifer, das Wickeln bekomme ich noch ohne therapeutische Unterstützung hin. Du darfst die Spule dann begutachten und herausfinden, welche der Windungen im Uhrzeigersinn und welche gegen den Uhrzeigersinn den Kern umgeben. Nehmen wir doch gleich diese hier (aus dem Wiki-Artikel Bilfilar):

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/Bifilar\_2.svg

(Und Vorsicht: So kleine Pfeile, wie der Zeichner sie hier mit reingemalt hat, gibt es an real existierenden Spulen nach meiner Erfahrung nicht.)

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