Induktion durch Veränderung der Querschnittsfläche. F(t) Diagramm - Druckfehler im Buch?
Hallo liebe Physiker in der Community,
ich habe eine Frage zum F(t) Diagramm, was in meinem Physik-Buch unter dem Kapitel "Induktion durch Veränderung der Querschnittsfläche" zu finden ist.
Ich kann mir nicht erklären, wieso das F(t) Diagramm ab t1 bis hin zu t2 linear ansteigt und dann parallel zur t-Achse weiterverläuft.
Erstens weiß ich gar nicht, um welche Kraft F es sich handelt: Die Kraft, mit der der Leiter mechanisch durch das B-Feld gerollt wird, oder um die Lorentzkraft?Falls es ersterer Fall wäre, müsste die Geschwindigkeit parabelförmig zunehmen und somit die Induktionsspannung ab t1 bis zu t2 immer weiter steigen - sie verläuft aber zwischen t1 und t2 konstant. Die Lorentz-Kraft kann es ja auch nicht sein, da diese über F_L= B*d*v definiert ist und bei gleichbleibendem v zwischen t1 und t2 konstant sein muss.
Kann es sein, dass die y-Achse fälschlicherweise mit F beschriftet worden ist und da Phi (magnetischer Fluss) stehen müsste?
Vielen Dank, ein schönes Wochenende und Grüße carbonpilot01
2 Antworten
Deine Vermutung kann ich nachvollziehen. Auf der Ordinatenachse ist der magnetische Fluss anzutragen. Das wird durch die Angabe der magnetischen Flussänderung im gleichen Diagramm bestätigt.
Die auf die Elektronen wirkende Lorentzkraft im zeitlich konstanten Magnetfeld ist
unter den gegebenen Bedingungen im Zeitintervall t1 - t2 konstant und
in diesem Zusammenhang nebensächlich .
Ich vermute, dass die Formel den Einschaltvorgang einer Spule im Gleichstromkreis beschreibt. Dann ist die Aussage im vorletzte Satz deines Kommentars richtig.
Okay, das habe ich auch gedacht. Das Buch hat 17,99 € gekostet und ich habe schon zwei Fehler gefunden. Ich bin beim Wiederholen fürs Abi jetzt so misstrauisch dem Buch gegenüber, ziemlich blöd... -_- Danke Dir!
Mit F ist die vom Fluss durchsetzte Fläche gemeint. Und die ändert sich zwischen t1 und t2. Besser wäre es, hier den Fluss anzugeben.
Einen Preis bekommt man für solche schludrigen Darstellungen jedenfalls nicht...
Hallo michiwien22, ich habe gerade nochmal eine kurze Frage: In demselben Buch steht: I_Spule = (U_Spule - U_ind)/R_Spule. Auch das verstehe ich nicht. Wenn ich beide Seiten der Gleichung mit R_Spule multipliziere, erhalte ich: I_Spule * R_Spule (= U_Spule) = U_Spule - U_ind. Das heißt, dass U_ind =0. Meiner Meinung nach müsste es heißen: I_Spule = (U_0 - U_ind) / R_Spule. Was sagts Du dazu?
Wieso nicht? Das Ohmsche Gesetz müsste doch auch hier gelten... U_L(t) = R_L * I_L
Das Induktionsgesetzt besagt:
Summe aller Spannungsabfälle entlang eines geschlossenen Weges = dϕ/dt
Die Spule habe die Klemmen A,B:
wir gehen nun den Weg von A durch die Spule nach B und von B wieder zu A:
Die Zählrichtung des Stromes sei in der selben Richtung, U(A,B) ist die Spannung zwischen den Spulenklemmen A,B.
Dann haben wir
I*R +U(B,A) = dϕ/dt
I*R -U(A,B) = dϕ/dt
I*R -U(A,B) = -U_ind
U(A,B) = U_ind + I*R
U_sp = U_ind+I*R
Es ist also alles inOrdnung...
Letztlich macht es einen Unterschied wie du die Spannung an der Spule misst:
Legst du die Strippen so, dass diese nicht vom veränderlichen Fluss durchsetzt sind, gilt das Ohm'sche Gesetz, ansonsten kommt noch ein Term U_ind dazu: Hier muss man sehr vorsichtig sein, da das Messergebnis der Spannung also von der Strippenführung abhängt. Wer schon mal Messungen an einem Trafo gemacht hat, weiß ein Lied davon zu singen ;-)
Hallo Halswirbelstrom, ich habe gerade nochmal eine kurze Frage: In demselben Buch steht: I_Spule = (U_Spule - U_ind)/R_Spule. Auch das verstehe ich nicht. Wenn ich beide Seiten der Gleichung mit R_Spule multipliziere, erhalte ich: I_Spule * R_Spule (= U_Spule) = U_Spule - U_ind. Das heißt, dass U_ind =0. Meiner Meinung nach müsste es heißen: I_Spule = (U_0 - U_ind) / R_Spule. Was sagts Du dazu?