Fallender Leiter in ein magnetfeld?
Ich habe die Aufgabe gelöst, bin mir aber von der Antwort unsicher, weil der Wert so klein ist.
Kann mir jmd sagen ob mein ansatz und rechenweg richtig sind?
1 Antwort
Deine Antwort ist alleine schon deshalb Quark, weil ein Ergebnis ohne Einheiten für eine physikalische Größe sinnlos ist.Die Rechnung für die induzierte Spannung nach 0,2 m Fallstrecke:
U(0,20) = 0,198 mV
Nach Durchfallen von 1,05 m:
U(1,05) = 0,454 mV
Die Spannung ergibt sich über die Änderung des magnetischen Flusses, die hängt von der Geschwindigkeit ab. Und beim Eintritt in das Feld ist v schon größer 0. Damit springt bei 20 cm die Spannung auf den Anfangswert.
Wechselfreund hat es ja schon richtig kommentiert. Zur Graphik ist anzumerken, dass der Nullpunkt dabei bei s = 20 cm liegt. Man könnte die Kurve auch bis = 20 cm nach rechts schieben, dann hätte man den Nullpunkt an der Stelle, wo man den Leiter fallen lässt. Das ist eigentlich die bessere Darstellung, weil man dabei sieht, dass auf den ersten 20 cm die Spannung Null bleibt.
Aber meine Frage bleibt gleich, was setze ich für v in die Formel ein?
Ich verstehe den Gedankensprung zu deinem letzten Satz nicht.
Bestimmend sind zwei Geschwindigkeiten, die sich über den freien Fall berechnen:
v bei 0.2m (damit wird die Spannung beim Eintritt berechnet) und v bei 1,05m.
mit s = 1/2gt² ergibt sich t = Wurzel aus (2s/g)
das mit passendem s in v = g*t einsetzen.
Das ist die gleiche Formel mit der ich die Geschwindigkeit auch berechnet habe. Ich habe sie aber über Gleichsetzen potentieller und kinetischer Energie hergeleitet. Jedenfalls kommen wir auch am Ende auf die gleiche induzierte Spannung.
Hat sich durch deinen Kommentar erledigt
(Die x-Achse soll die Fallstrecke sein und die y-Achse die Spannung? Dann müsste die Kurve doch bis 0,2 auf 0V liegen?)
Aber bei den ersten 20cm gibt es gar keine induzierte Spannung, weil es kein magnetisches Feld gibt,oder? Der fängt bei 20cm doch erst an. Aber um die Spannung zu berechnen, muss ich die Geschwindigkeit des Leiters bestimmen, die er hat, wenn er in das Magnetfeld eintritt