magnetische Feldstärke berechnen?

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3 Antworten

a) ist richtig. Aber das wusstest du wohl schon selbst.

Die Skizze zeigt aber ein elektrisches Feld - das ist etwas anderes.

Zum Leiter im Magnetfeld: https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft#Lorentzkraft_am_stromdurchflossenen_Leiter

Hier geht der Sinus des Winkels zwischen Leiter und Magnetfeld ein.

(Da sin(45°) = cos(45°) ist, kommt in diesem Fall derselbe Zahlenwert heraus.)

Was ich nicht ganz verstehe: wieso hast du durch den Normalenvektor geteilt? Durch Vektoren kann man nicht (so ohne weiteres) teilen.

Der Zahlenwert den du herausbekommen hast, ist zu groß.

Aber es lässt sich leicht erklären, wieso das Magnetfeld größer ist, wenn Leiter und Magnetfeld schräg zueinander stehen: Bei gleichem Magnetfeld und gleichem Strom wäre die Kraft kleiner. Aber die Kraft ist ja vorgegeben, und man stellt das Magnetfeld ja so ein, dass die Kraft auf den Leiter den vergegebenen Wert hat.

Wenn du einen Korb an eine Waage hängst, zeigt die Waage das Gewicht des Korbes an. Wenn du den Korb (auf Rädern) auf eine schiefe Ebene stellst, zeigt die Waage weniger an - übrigens um den Faktor sin(alpha), wobei alpha der Winkel zwischen Ebene und der Waagerechten ist.

Damit die Waage wieder den alten Wert anzeigt, obwohl der Korb auf der schiefen Ebene steht, musst du den Korb entsprechend mehr beladen.

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roromoloko 05.07.2016, 22:30

Danke, ich habe das falsche Bild gepostet :D

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roromoloko 05.07.2016, 22:35
@roromoloko

Es soll an sich nicht der Normalenvektor sein, sondern ich habe durch die Fläche geteilt. Die Schreibweise war falsch :D Was ist dann an meinem letzten Schritt falsch, wenn da so ein großer Zahlenwert heraus kommt?

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PWolff 05.07.2016, 22:52
@roromoloko

Ach so, der Winkel ist zwischen Normalenvektor und Magnetfeld - in diesem Fall. Aber die 2. Skizze ist zum magnetischen Fluss, und hier brauchen wir eine Fläche.

Aber woher nimmst du bei einem geraden Leiter eine Fläche?

Was hast du denn da überhaupt gerechnet?

Eigentlich müsste es ja sein

F_L = I * l * B * sin(alpha)

(Ich sehe hier keinen Unterschied zwischen Groß-i und Klein-L, schreib's aber trotzdem so hin)

alpha ist hier der Winkel zwischen Leiter und Magnetfeld

Diese Gleichung musst du nach B auflösen - ebenso wie im Teil a), wo du es richtig gelöst hast.

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Noch etwas: Gewöhne dir bitte an, alle nötigen Klammern auch zu schreiben:

B= 2*10^-3F / (3A * 0,1m) = 6,67 *10^-3 Tesla

- sonst erkennt man nur durch Erraten aus dem Zusammenhang, dass beide Faktoren zum Nenner gehören, und ein Computer würde es vollends falsch versteheln. (Ausprobierbar bei http://www.wolframalpha.com)

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roromoloko 05.07.2016, 22:58
@PWolff

In dem Kapitel kommt nur eine Formel vor.. Und zwar B = F/ (I*s). Ist ja so ähnlich aber ich verstehe einfach den Sinus nicht.. Meine Skizze sieht so aus, dass der Leiter waagerecht ist und von einer Linie des Magnetfelds "durchschnitten" wird

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PWolff 05.07.2016, 23:06
@roromoloko

Stimmt, so kann man die Skizze auch auffassen.

Dann braucht man den Cosinus von phi.

s ist der Abstand der ersten und der letzten Feldlinie, die der Leiter schneidet. (Beachte, dass überall Feldlinien liegen, nicht nur dort, wo man sie eingezeichnet hat - auf Landkarten hat man ja auch nur Höhenlinien zu bestimmten Höhen, z. B. 120 m, 130 m, 140 m, ..., aber in der Natur gibt es auch Höhenlinien bei z. B. 127 m.)

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roromoloko 05.07.2016, 23:10
@PWolff

Wie aber wenn der cosinus richtig ist.. Hätte man einen anderen Winkel von z.B. 30° würden doch verschiedene Ergebnisse rauskommen

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roromoloko 05.07.2016, 23:13
@roromoloko

Dann dürfte ich ja einfach rechnen:

cos(45) = l/B

l - ist die Länge

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roromoloko 05.07.2016, 23:14
@roromoloko

Wenn man nur mein Dreieck anschauen würde, aber dann ist die Stromstärke nicht drinnen..

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PWolff 05.07.2016, 23:14
@roromoloko

Ich kenne eigentlich nur, dass man dern Winkel zwischen dem Leiter selbst und dem Magnetfeld betrachtet. In der Skizze also zwischen dem dicken blauen Balken und den roten Pfeilen. Und dann ist der Sinus richtig: maximale Kraft bei 90° (senkrecht zu den Feldlinien) und keine Kraft bei 0° (parallel).

Wenn man den Normalenvektor nimmt, muss man entsprechend den Kosinus nehmen.

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hier das richtige Bild

Abbildung - (Mathe, Mathematik, Physik)
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Zur Skizze

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