Hallo ich stehe sehr auf dem Schlauch bitte Hilfe (Physik)?

Hallo, kann mir bitte jemand helfen ich weiß nicht wie ich auf diese Formel komme und den Rest verstehe ich auch nicht.

Answer 1

[Jullma]

Hallo,

Die Erklärung wird jetzt, glaube ich, ein wenig länger.

Ich finde die Idee ganz nett mit einer dreieckigen Schleife ;)

Φ = B*A

B ist konstant und braucht uns vorerst nicht zu kümmern.

A ist abhängig von der Zeit.

Der Flächeninhalt eines Dreiecks ist:

$A=\frac{1}{2}d\cdot h$

d... Hypotenuse des Dreiecks

h... Höhe, hier in x-Richtung

Wenn mit A(t) der Teil des Dreiecks angegeben werden soll, der sich im Magnetfeld befindet, dann sind d und h auch zeitabhängig:

$A\left(t\right)=\frac{1}{2}\cdot d\left(t\right)\cdot h\left(t\right)$

Jetzt rechnen wir mal die Maximallängen für d und h in unserem Beispiel aus:

I.

d lässt sich mit dem Satz des Pythagoras bestimmen:

$d=\sqrt{l^2+l^2}=\sqrt{98}=7\sqrt{2}$

II.

h bestimmen wir dann über den Flächeninhalt des gesamten Dreiecks:

$A=\frac{1}{2}\cdot l\cdot l=\frac{49}{2}=24,5$

$A=\frac{1}{2}d\cdot h\ \ \ ->\ h=\frac{2A}{d}$

$h=\frac{24,5\cdot2}{7\sqrt{2}}=\frac{7\sqrt{2}}{2}=\frac{d}{2}$

h ändert sich, da es in der Verschiebungsrichtung verläuft, konstant.

h ist somit:

$h=v\cdot t$ und d daher:

$d=2h=2\cdot v\cdot t$

Setzen wir also ein in A(t):

$A\left(t\right)=\frac{1}{2}\cdot d\left(t\right)\cdot h\left(t\right)=\frac{1}{2}\cdot v\cdot t\cdot2\cdot v\cdot t=v^2\cdot t^2$

Damit ist der magnetische Fluss Φ(t):

Φ(t) = B * A(t) = v² t² B

Um nun die Induktionsspannung herauszubekommen brauchen wir nun nur noch die zeitliche Änderung von Φ:

dΦ/dt = B * (dA/dt) + (dB/dt) * A (Produktregel!)

dΦ/dt = B * 2 * v² * t

U = -n (dΦ/dt)

Du musst aber beachten, dass diese Funktion nur für den Zeitraum gilt, in dem die Leiterschleife wirklich eintaucht!

Schau mal, ob du den Rest alleine hinbekommst ;)

Liebe Grüße

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung

Comments

[Unbekannter898]

Dankeschön!

[Jullma]

@Unbekannter898

Gerne! :)