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Forum "Physik" - Magnetischer Fluss in einer Sp
Magnetischer Fluss in einer Sp < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Magnetischer Fluss in einer Sp: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:50 Mo 05.03.2007
Autor: Locutus

Kann mir jemand erklären, warum der magnetische Fluss in einer Spule der Länge l mit N Windungen durch N*B*A gegeben sein soll, wobei B das Magnetfeld in der Spule und A die Fläche ist. Ich finde das so in einigen Büchern, aber gleichzeigig ist der Fluss dort definiert als [mm] \integral_{A}^{}{B*dA}. [/mm]
Also woher kommt dann das N in dem Fluss? Meiner Meinung nach müsste der Fluss einfach B*A sein. Nur weil das Magnetfeld durch alle Spulenringe verläuft wird doch der Fluss nicht vergrößert, oder doch?

Kann mir bitte jemand sagen, ob ich hier einen Denkfehler gemacht habe oder meine Bücher und auch einige Quellen im Internet falsch sind.

LG Locutus

        
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Magnetischer Fluss in einer Sp: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:27 Mo 05.03.2007
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Vollkommen korrekt ist das Integral. Ist das B-Feld aber überall gleich, wird daraus auch B*A. Deine Formel N*B*A ist so gesehen falsch. Vielleicht wird da was durcheinander geworfen mit dem Magnetfeld einer Spule, welches den Faktor N*I enthält?

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:35 Di 06.03.2007
Autor: Locutus

Hi.
Danke für deine Antwort.

Dass das B-Feld ebenfalls einen Faktor N enthält ist mir wohl bewusst. Also es geht mir um das Berechnen der Induktivität einer Spule. Da widersprechen sich doch die beiden folgenden Wikipedia-Artikel:
1. []Induktivität
hier wird geschrieben: [mm] -\bruch{d\Phi_{g}}{dt}=-L*\bruch{dI}{dt} [/mm]

2. []Induktion_(Elektrotechnik)
hier wird geschrieben: [mm] U_{ind}=-n*\bruch{d\Phi}{dt} [/mm] und anschließend: [mm] U_{ind}=-L*\bruch{dI}{dt} [/mm]

durch Gleichsetzen folgt: [mm] n*\bruch{d\Phi}{dt}=L*\bruch{dI}{dt} \Rightarrow n*\Phi=L*I [/mm]
Im ersten Artikel wird L aber definiert mit [mm] \Phi_{g}=L*I [/mm] und bei der weiteren Rechnung wird dort das n überall in das [mm] \Phi_{g} [/mm] hineingezogen (siehe oben).

Komischerweise ist Wikipedia nicht die einzige Quelle in der das so gemacht wurde. z.B. im Tipler und in meinem Vorlesungsscript auch.
Ist der erste Wikipedia-Artikel also total falsch? oder gibt es eine Erklärung für diese häufig anzutreffende Berechnung der Induktivität?

Lg Locutus

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:01 Di 06.03.2007
Autor: Event_Horizon

Das ist in der Tat verwirrend...

Ich denke aber, daß das daran liegt, woher das Feld kommt.

1)

Hier erzeugt der Strom ein Feld. Das n steckt hier in dem L schon drin, würdest du hier einen Ausdruck für L hinschreiben, wäre da ein n.

Eine verdopplung der Windungen führt zu einer Verdopplung des Feldes.

2.1)

Diese Formel gibt an, wie ein ÄUSSERES Feld auf eine leiterschleife wirkt. Eine Spule besteht aus mehreren Schleifen, also kommt hier das n wieder rein.

Die Spule hat hier erstmal nichts mit dem von außen angelegten Feld zu tun. Allerdings verursacht eine Verdopplung der Windungen auch zu einer Verdopplung der Spannung.




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Magnetischer Fluss in einer Sp: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 01:28 Di 06.03.2007
Autor: Locutus

Ok, der zweite Artikel ist klar, aber mit dem []ersten habe ich immer noch meine Probleme.
Wie dort weiter unten berechnet wird ist L ja sogar von [mm] N^2 [/mm] abhängig (steht auch so in meinen Büchern).
Das B-Feld (wie du im letzten Post gesagt hast) ist aber nur von N abhängig. Und somit ist auch der Fluss nur von N abhängig (wie du im ersten Post gesagt hast: Fluss=B*A)
Wenn also L von [mm] N^2 [/mm] abhängt und [mm] \Phi [/mm] von N, dann muss doch die Definition [mm] \Phi_{g}=L\cdot{}I [/mm] bzw. die Gleichung [mm] -\bruch{d\Phi_{g}}{dt}=-L\cdot{}\bruch{dI}{dt} [/mm] in dem Text falsch sein, oder nicht?

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 03:33 Di 06.03.2007
Autor: leduart

Hallo
In dem Wiki Text ist anfangs nue von EINER Leiterschleife die Rede! bei n dicht gewickelten Leiterschleifen wird B n mal so gross. also auch [mm] \Phi [/mm] n mal so gross.
Auch bei der induzierten Spannung gilt [mm] ui=-n*\Phi' [/mm] dadurch hat man insgesamt fuer L ein [mm] n^2. [/mm]
Gruss leduart

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:09 Di 06.03.2007
Autor: Locutus

Aber z.B. []hier ist im Fluss ein [mm] N^2. [/mm]
Ist doch Falsch oder nicht?

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:26 Di 06.03.2007
Autor: leduart

hallo
mir scheint hier ist der Fluss als L*I definiert, nach der allgemeinen Def. ist das [mm] n^2 [/mm] falsch.
Nicht alles im Netz ist richtig, Wiki ist oft besser korrigiert als andere Quellen.
Gruss leduart

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:29 Mi 07.03.2007
Autor: Mr.Peanut

Hi erstmal

Der Verkettete Fluss ist $ [mm] \gdw \Psi=N\cdot{}\Phi=L*I=\Phi_g$ [/mm]

Ihr sagt immer der Fluss sei L*I gillt aber nur bei einer Spule mit einer Windung.

Der Wikipedia Artikel autor benutz für [mm] $\Psi=\Phi_g$, [/mm] das g steht warscheinlich für gesamt. Was sehr schnell überlesen werden kann.

mfg Peanut  

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Magnetischer Fluss in einer Sp: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:55 Di 06.03.2007
Autor: Mr.Peanut

Hi
Glaube ihr habt nur ein Notationsproblem:

In der Elektrotechnik wird oft der Begriff veketteter Fluss benutzt.

verketteter Fluss [mm] $\gdw \Psi=N*\Phi$ [/mm]

Ist in dem Wikipedia Artikel mit [mm] $\Phi_g$ [/mm] vielleicht etwas verwirrend beschrieben.

mfg Peanut



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Magnetischer Fluss in einer Sp: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:30 Sa 02.01.2010
Autor: erik-pontus

Die Antwort ist aber ganz einfach (;-)
Die Integrationsfläche ist entscheidend. Bei der Spule ist es eine Wendelfläche,  eine Minimalfläche, die schon Jean-Baptiste Meusnier de la Place (1776). bekannt war und aussieht wie eine Wendeltreppe.
Ausgenommen ist der Flächenanteil der durch die Zuführungen zur Spule gebildet wird, der aber zumindest gedanklich minimiert werden kann.
Quelle: Wikipedia


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Magnetischer Fluss in einer Sp: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:32 Sa 02.01.2010
Autor: Event_Horizon

Hallo!

So kann man das auch sehen. Sicherlich muß irgendwo das n der Spule mit rein, aber daß man das direkt in den Fluß mit reinzieht, habe ich sonst noch nirgens gesehen. Meist mogelt man es rein, sobald es dann um Induktionsspannungen etc. geht.


Nunja, lassen wir dieses 2 Jahre und 10 Monate alte Thema doch ruhen ;-)



Trotzdem: Willkommen im Matheraum!

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