Induktion B-Feld Änderung und gleichzeitig Flächenänderung?

2 Antworten

Hast du schon gelernt, was Ableitungen von Funktionen sind?

Die Spannung ist proportional der gesamten Änderung (Zeitableitung) des Magnetflusses durch die Schleife, also Fläche mal B-Feld.

Momentan addieren sich die beiden Effekte.

Wenn aber beide (Fläche und magnet. Flussdichte) gleichmäßig verkleinert werden, ändert sich die Spannung entlang einer Parabel. (In etwa y = x^2 für x von x0 nach 1/2 * x0)

Für den Gesamteffekt kannst du sagen, dass der Spannungsstoß (Spannung mal Zeit) gleich der Summe von den beiden Änderungen einzeln ist.

Ja wir haben das immer mit speziellen Formeln gemacht.

Weiss allerdings nicht welche ich hier verwenden muss.

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@RealMadrid96

Du kannst für jeden einzelnen Zeitpunkt ausrechnen, wie groß das Feld und wie groß die Fläche ist.

Für die Feldänderung kannst du die eine Formel anwenden, für die Flächenänderung die andere.

Bei der Formel für die Feldänderung verwendest du die Fläche, die die Schleife zum betreffenden Zeitpunkt hat, bei der Formel für die Flächenänderung verwendest du die Feldstärke/Flussdichte, die das Feld zum betreffenden Zeitpunkt hat.

Die beiden Spannungen dieser Formeln addierst du, dann hast du die Spannung am Ende der Schleife.

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@PWolff

Hab es doch noch nicht ganz verstanden.

Hab es versucht zu rechnen aber ich weiß nicht welche Werte ich jetzt jeweils einsetzen muss also bspw. wenn ich die Formel anwende bei welcher die Magnetfeld mittels Delta B / Delta t beinhaltet ist was ich davor für A einsetzen muss.

100cm2 oder 50cm2?

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Die Induktionsspannung ist Uᵢ = ɸ’ = (B ∙ A)‘ = B ∙ A‘ + B‘ ∙ A

(nach der Produktregel) wobei zB. B‘ (bzw. Ḃ) die Ableitung nach der Zeit ist.

A‘ = ‒ 50cm²/3s = ‒ 0,005m²/3s und B‘ = ‒ 0,04T/3s

und A(t) = A₀ + A’ t mit A₀ = 0,01 m² und B(t) = B₀ + B’ t mit B₀ = 0,05 T.

Also ist Uᵢ (t) = B(t) ∙ A‘ + B‘ ∙ A(t)

Wer hat Recht - ich oder mein Lehrer (Physik, Induktionsspannung)?

Hallo!

Ich habe in Physik ein paar Differenzen mit meinem Lehrer bezüglich einer Aufgabe (Grafik siehe Anhang). Sie lautet:

"Beschreiben Sie die aufeinander folgend auftretenden Induktionsspannungen, wenn sich die Rahmenspule im Bild zunächst der Magnetfläche nähert, sie dann mehr und mehr bedeckt und schließlich wieder von ihr herabgleitet! Erklären Sie die Effekte auf der Grundlage der Gleichung U ind = -N * A * dB/dt !"

Also: Diese Gleichung besagt doch, dass A konstant ist und B sich mit fortschreitendem t ändert (da B lt. Gleichung von t abhänhig ist). Meiner Auffassung nach muss man aber B konstant lassen und A mit laufendem t ändern, denn ich habe es so verstanden:

  • A: Die vim Magnetfeld durchsetzte Fläche der Leiterspule
  • B: Feldstärke der Platte

Macht auch Sinn, da man ja die Rahmenspule über das Ding bewegt und genau dann eine Spannung induziert wird, wenn die Leiterspule in das Magnetfeld eintritt, bis die Spule ganz drin ist (und das Gleiche natürlich auch, wenn sie wieder von dieser herabgleitet).

Mein Lehrer ist entgegen meiner Meinung (und der Meinung des Kurses) der Ansicht, dass A die Fläche der Magnetplatte sei. Nun stellt sich die Frage: Warum ändert sich B? Meine einzig logische Erklärung wäre folgende: Wenn ein Strom durch die Leiterschleife fließt, entsteht um den Draht ein ringförmiges Magnetfeld (also in "Ringen um den Draht"). Dieses verstärkt eventuell das B-Feld der Magnetplatte.

Allerdings ist das Problem, dass auch bei einem offenen Stromkreis eine Spannung beim Ein- und Austreten der Schleife in dieses Feld zu messen ist.

Wer liegt richtig - ich oder mein Lehrer? Wen ich richtig liege: Wie kann ich ihn davon überzeugen? Ich habe mir ernsthaft Mühe gemacht, das zu verstehen und ich bin nun komplett irritiert. Das macht mich ziemlich sauer, um ehrlich zu sein.

Danke für eure Mühe und einen schönen Abend noch!

LG

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