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hallo liebe Forumfreunde,leider komme ich bei folgender Aufgabe nicht weiter,deshalb bitte ich euch um eure hilfe.
Aufgabe:
In einer zylindrischen Spule herrscht bei eingeschaltetem Spulenstrom ein Magnetfeld der Stärke B=375 mT. In der Feldspule befindet sich eine Induktionsspule mit n=245 Windungen,deren Flächeninhalt A= 6,8 [mm] cm^{2} [/mm] ist.
a) Ermitteln Sie den Wert des Spannungsstoßes,der in der Induktionsspule auftritt,wenn in der Feldspule der Strom ein- und ausgeschaltet wird.
b) Schätzen Sie ab, wie groß [mm] U_{ind} [/mm] im zeitlichen Mittel ist, wenn der Einschaltvorgang [mm] \Deltat= [/mm] 35 ms dauert.
Mein Ansatz:
a) Dazu habe ich die Formel [mm] \Phi= [/mm] B*A
und die Ableitung
-n * [mm] \Phi^{.} [/mm] = [mm] U_{ind}
[/mm]
welche Formel muss ich hier anwenden?
b) leider keinen Ansatz
Würd mich über jede hilfe freuen.
Vielen Dank im Voraus.
MfG
Danyal
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:21 Sa 21.11.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo Danyal
> Aufgabe:
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> In einer zylindrischen Spule herrscht bei eingeschaltetem
> Spulenstrom ein Magnetfeld der Stärke B=375 mT. In der
> Feldspule befindet sich eine Induktionsspule mit n=245
> Windungen,deren Flächeninhalt A= 6,8 [mm]cm^{2}[/mm] ist.
>
> a) Ermitteln Sie den Wert des Spannungsstoßes,der in der
> Induktionsspule auftritt,wenn in der Feldspule der Strom
> ein- und ausgeschaltet wird.
>
> b) Schätzen Sie ab, wie groß [mm]U_{ind}[/mm] im zeitlichen Mittel
> ist, wenn der Einschaltvorgang [mm]\Deltat=[/mm] 35 ms dauert.
>
> Mein Ansatz:
>
> a) Dazu habe ich die Formel [mm]\Phi=[/mm] B*A
> und die Ableitung
> -n * [mm]\Phi^{.}[/mm] = [mm]U_{ind}[/mm]
du brauchst beide, da [mm] \Phi' [/mm] ja A*B' ist (A ist konstant.
Spannungsstoss: [mm] U_{ind}*\Delta [/mm] t Da du ja nicht weisst wie gross [mm] \Delta [/mm] t ist.
> welche Formel muss ich hier anwenden?
>
> b) leider keinen Ansatz
Da hat du doch [mm] B'=\Delta [/mm] B/ [mm] \Delta [/mm] t und kannst U ausrechnen
Gruss leduart
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> Hallo Danyal
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> > Aufgabe:
> >
> > In einer zylindrischen Spule herrscht bei eingeschaltetem
> > Spulenstrom ein Magnetfeld der Stärke B=375 mT. In der
> > Feldspule befindet sich eine Induktionsspule mit n=245
> > Windungen,deren Flächeninhalt A= 6,8 [mm]cm^{2}[/mm] ist.
> >
> > a) Ermitteln Sie den Wert des Spannungsstoßes,der in der
> > Induktionsspule auftritt,wenn in der Feldspule der Strom
> > ein- und ausgeschaltet wird.
> >
> > b) Schätzen Sie ab, wie groß [mm]U_{ind}[/mm] im zeitlichen Mittel
> > ist, wenn der Einschaltvorgang [mm]\Deltat=[/mm] 35 ms dauert.
> >
> > Mein Ansatz:
> >
> > a) Dazu habe ich die Formel [mm]\Phi=[/mm] B*A
> > und die Ableitung
> > -n * [mm]\Phi^{.}[/mm] = [mm]U_{ind}[/mm]
> du brauchst beide, da [mm]\Phi'[/mm] ja A*B' ist (A ist konstant.
> Spannungsstoss: [mm]U_{ind}*\Delta[/mm] t Da du ja nicht weisst
> wie gross [mm]\Delta[/mm] t ist.
genau wie bestimme ich denn [mm] \Delta [/mm] t?
was ist denn mein B' und nach was muss ich denn die Formel umformen?
> > welche Formel muss ich hier anwenden?
> >
> > b) leider keinen Ansatz
> Da hat du doch [mm]B'=\Delta[/mm] B/ [mm]\Delta[/mm] t und kannst U
> ausrechnen
hier verstehe ich die tipps,nur leider geht das ja nicht bevor ich a) gemacht habe, nur würd ich gern mal wissen was [mm] \Delta [/mm] B ist oder wie ich das bestimme?
Würd mich über jede hilfe freuen.
Vielen Dank im Voraus.
MfG
Danyal
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:38 Sa 05.12.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Der Spannungsstoss ist nichu sondern [mm] U*\Delta [/mm] t.
Du kennst n,A, und die Änderung von B von 0 auf eingeschaltet.
also [mm] U_{ind}*\Delta [/mm] t.
in B kennst du jetzt [mm] \Delta [/mm] t und kannst deshalb U selbst berechnen.
Gruss leduart
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Hallo und danke für die Hilfe
> Hallo
> Der Spannungsstoss ist nichu sondern [mm]U*\Delta[/mm] t.
> Du kennst n,A, und die Änderung von B von 0 auf
> eingeschaltet.
> also [mm]U_{ind}*\Delta[/mm] t.
Ich habe noch 3 fragen,bitte euch um eure Hilfe:
also ich habe jetzt ;
n=245 Windungen
[mm] A=6,8cm^{2}=0,0068m^{2}
[/mm]
B=375 mT= 0,00375 T
1.)Wie bestimme ich denn jetzt [mm] U_{ind}?
[/mm]
2.) was ist denn mein [mm] \Delta [/mm] t ?
3.)woher kenne ich die Anderung von B von 0 auf eingeschaltet?das ist doch einfach 0,00375 T?
> in B kennst du jetzt [mm]\Delta[/mm] t und kannst deshalb U selbst
> berechnen.
> Gruss leduart
Würde mich über jede Hilfe freuen.
Vielen Dank im Voraus.
MfG
Danyal
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:26 Sa 02.01.2010 | | Autor: | rainerS |
Hallo Danyal!
> Hallo und danke für die Hilfe
>
> > Hallo
> > Der Spannungsstoss ist nichu sondern [mm]U*\Delta[/mm] t.
> > Du kennst n,A, und die Änderung von B von 0 auf
> > eingeschaltet.
> > also [mm]U_{ind}*\Delta[/mm] t.
>
> Ich habe noch 3 fragen,bitte euch um eure Hilfe:
>
> also ich habe jetzt ;
> n=245 Windungen
> [mm]A=6,8cm^{2}=0,0068m^{2}[/mm]
> B=375 mT= 0,00375 T
>
> 1.)Wie bestimme ich denn jetzt [mm]U_{ind}?[/mm]
>
> 2.) was ist denn mein [mm]\Delta[/mm] t ?
Wie leduart versuchte, dir zu erklären, kannst du in Teilaufgabe a beide nicht einzeln berechnen. Das ist aber auch nicht nötig, da nur nach dem Produkt [mm] $U_{ind}*\Delta [/mm] t$ gefragt ist.
In Teilaufgabe b ist dann [mm] $\Delta [/mm] t$ gegeben.
>
> 3.)woher kenne ich die Anderung von B von 0 auf
> eingeschaltet?das ist doch einfach 0,00375 T?
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
Viele Grüße
Rainer
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Hallo und danke für die schnelle Hilfe:
> > > Der Spannungsstoss ist nichu sondern [mm]U*\Delta[/mm] t.
> > > Du kennst n,A, und die Änderung von B von 0 auf
> > > eingeschaltet.
> > > also [mm]U_{ind}*\Delta[/mm] t.
> >
> > Ich habe noch 3 fragen,bitte euch um eure Hilfe:
> >
> > also ich habe jetzt ;
> > n=245 Windungen
> > [mm]A=6,8cm^{2}=0,0068m^{2}[/mm]
> > B=375 mT= 0,00375 T
> >
> > 1.)Wie bestimme ich denn jetzt [mm]U_{ind}?[/mm]
> >
> > 2.) was ist denn mein [mm]\Delta[/mm] t ?
>
> Wie leduart versuchte, dir zu erklären, kannst du in
> Teilaufgabe a beide nicht einzeln berechnen. Das ist aber
> auch nicht nötig, da nur nach dem Produkt [mm]U_{ind}*\Delta t[/mm]
> gefragt ist.
[mm] U_{ind}= [/mm] 245*0,00375 [mm] T*0,0068m^{2},also
[/mm]
[mm] U_{ind}*\Delta [/mm] t=245*0,00375 [mm] T*0,0068m^{2}*0,035 s=2,186625*10^{-4} T*m^{2}*s
[/mm]
Stimmts so,auch mit den Einheiten?
>
> In Teilaufgabe b ist dann [mm]\Delta t[/mm] gegeben.
>
> >
> > 3.)woher kenne ich die Anderung von B von 0 auf
> > eingeschaltet?das ist doch einfach 0,00375 T?
>
>
bei b) wie leduart es auch gesagt hat folgendermaßen:
[mm] B'=\Delta [/mm] B/ [mm] \Delta [/mm] t und kannst U ausrechnen
also: 0,00375 T / 0,035 s = 0,107 T/s
ist das so korrekt?
Würd mich über jede Korrektur / Ergänzung freuen.
Vielen Dank im Voraus.
MfG
Danyal
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Hallo!
Nein, das ist nicht korrekt.
zur a) ist noch keine Information über die Zeit gegeben. Das Magnetfeld kann schnell oder langsam abfallen, die Spannung wäre dann hoch oder niedrig, eben wegen dem [mm] n*A*\green{\frac{\Delta B}{\Delta t}} [/mm] . Multipliziert man das aber mit der Zeit des Ausschaltens, hat man nur noch [mm] n*A*\green{\Delta B} [/mm] da stehen, und das ist konstant, und das nennt man "Spannungsstoß".
In der Aufgabe b) brauchst du das nur noch durch die gegebene Zeit teilen.
Welche Einheit hat der Spannungsstoß eigentlich? Ausgehend davon, was man anschließend draus macht?
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hallo und danke für die Hilfe
> Hallo!
>
> Nein, das ist nicht korrekt.
>
> zur a) ist noch keine Information über die Zeit gegeben.
> Das Magnetfeld kann schnell oder langsam abfallen, die
> Spannung wäre dann hoch oder niedrig, eben wegen dem
> [mm]n*A*\green{\frac{\Delta B}{\Delta t}}[/mm] . Multipliziert man
> das aber mit der Zeit des Ausschaltens, hat man nur noch
> [mm]n*A*\green{\Delta B}[/mm] da stehen, und das ist konstant, und
> das nennt man "Spannungsstoß".
also hier einfach folgende Rechnung:
245*0,0068 [mm] m^{2} [/mm] * 0,375 T= 0,62475 [mm] Tm^{2}
[/mm]
so korrekt,auch mit den Einheiten?( denn eigentlich müsste ja V(wegen SPannung) rauskommen,aber ich komme maximal zu Vs,da T=N/Am, Nm=J, A=C/s )
>
> In der Aufgabe b) brauchst du das nur noch durch die
> gegebene Zeit teilen.
hier dann:
0,375 T / 0,035s=... oder 0,62475 [mm] Tm^{2} [/mm] / 0,035 s=...(wobei mir dies mehr einleuchtet,da hier dann die Einheit V rauskommt)
Würd mich über jede Korrektur / Ergänzung freuen.
Vielen Dank im Voraus.
MfG
Danyal
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:09 Sa 02.01.2010 | | Autor: | fencheltee |
> hallo und danke für die Hilfe
>
> > Hallo!
> >
> > Nein, das ist nicht korrekt.
> >
> > zur a) ist noch keine Information über die Zeit gegeben.
> > Das Magnetfeld kann schnell oder langsam abfallen, die
> > Spannung wäre dann hoch oder niedrig, eben wegen dem
> > [mm]n*A*\green{\frac{\Delta B}{\Delta t}}[/mm] . Multipliziert man
> > das aber mit der Zeit des Ausschaltens, hat man nur noch
> > [mm]n*A*\green{\Delta B}[/mm] da stehen, und das ist konstant, und
> > das nennt man "Spannungsstoß".
>
> also hier einfach folgende Rechnung:
> 245*0,0068 [mm]m^{2}[/mm] * 0,00375 T= 0,62475 [mm]Tm^{2}[/mm]
>
> so korrekt,auch mit den Einheiten?( denn eigentlich müsste
> ja V(wegen SPannung) rauskommen,aber ich komme maximal zu
> Vs,da T=N/Am, Nm=J, A=C/s )
> >
> > In der Aufgabe b) brauchst du das nur noch durch die
> > gegebene Zeit teilen.
>
> hier dann:
>
> 0,00375 T / 0,035s=... oder 0,62475 [mm]Tm^{2}[/mm] / 0,035
> s=...(wobei mir dies mehr einleuchtet,da hier dann die
> Einheit V rauskommt)
>
>
> Würd mich über jede Korrektur / Ergänzung freuen.
> Vielen Dank im Voraus.
> MfG
> Danyal
>
in deinem ersten post schreibst du, B=375mT, daraus werden jedoch später 0,00375T bei dir..
fehlte im ersten post nur ein komma oder liegen hier umrechnungsfehler vor?
gruß tee
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hallo
tatsächlich liegt ein Umrechnungsfehler vor.danke
es muss natürlich 0,375 T heißen
MfG
Danyal
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 15:47 Sa 02.01.2010 | | Autor: | rainerS |
Hallo Danyal!
> hallo und danke für die Hilfe
>
> > Hallo!
> >
> > Nein, das ist nicht korrekt.
> >
> > zur a) ist noch keine Information über die Zeit gegeben.
> > Das Magnetfeld kann schnell oder langsam abfallen, die
> > Spannung wäre dann hoch oder niedrig, eben wegen dem
> > [mm]n*A*\green{\frac{\Delta B}{\Delta t}}[/mm] . Multipliziert man
> > das aber mit der Zeit des Ausschaltens, hat man nur noch
> > [mm]n*A*\green{\Delta B}[/mm] da stehen, und das ist konstant, und
> > das nennt man "Spannungsstoß".
>
> also hier einfach folgende Rechnung:
> 245*0,0068 [mm]m^{2}[/mm] * 0,375 T= 0,62475 [mm]Tm^{2}[/mm]
>
> so korrekt,auch mit den Einheiten?( denn eigentlich müsste
> ja V(wegen SPannung) rauskommen,aber ich komme maximal zu
> Vs,da T=N/Am, Nm=J, A=C/s )
Nochmal: gefragt ist nicht nach der Spannung, sondern dem Spannungsstoß! Der hat (als Integral der Spannung über die Zeit) in der Tat die Einheit Vs.
Und die Fläche ist [mm] $6,8\mathrm{cm}^2=0,00068\mathrm{m}^2$, [/mm] daher kommen 0,0625Vs heraus. (Es hat keinen Sinn, mehr als drei Stellen anzugeben, wenn alle vorgegebenen Größen nur höchsten drei Stellen haben.)
> >
> > In der Aufgabe b) brauchst du das nur noch durch die
> > gegebene Zeit teilen.
>
> hier dann:
>
> 0,375 T / 0,035s=... oder 0,62475 [mm]Tm^{2}[/mm] / 0,035
> s=...(wobei mir dies mehr einleuchtet,da hier dann die
> Einheit V rauskommt)
Genau. Es kommt eine mittlere Spannung von 1,79V heraus.
Viele Grüße
Rainer
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