magnetische Flussdichte < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:18 Mi 26.07.2006 | | Autor: | Sinedot |
| Aufgabe | Eine lange gerade Spule hat die Länge l=45 cm, den Durchmesser d=4cm und eine Windungszahl n=3400. Welcher Strom I muss durch die Spule fliessen, damit das in ihr bestehende Magnetfeld den Energiegehalt W = 3 x [mm]10^-4[/mm] Nm hat?
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Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Ich komme bei dieser Aufgabe nicht so wirklich weiter. Also als Formel habe ich folgend zugrunde gelegt: B = [mm]uo \times \bruch {n} {l} \times I Spule [/mm] Diese Formel dann nach I auflösen....aber: Dazu müsste ich den Energiegehalt aus der Aufgabenstelleung (Nm) in B (Tesla) umrechnen. Aber wie? Ich habe dazu nirgends eine Formel oder ein Bsp. finden können!
Danke schonmal im Voraus
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:39 Mi 26.07.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo
Hier ist es einfacher, die Formel [mm] W=L/2*I^{2} [/mm] zu verwenden.
Die Induktivitaet L kannst du hoffentlich aus den Spulendaten berechnen! sonst nimm ne Formelsammlung.
Anders musst du die Formel fuer die Energiedichte im magn. Feld nehmen und mit dem Volumen innerhalb der Spule multiplizieren. [mm] \rho=1/2*1/\mu_{0} *B^{2}
[/mm]
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:54 Mi 26.07.2006 | | Autor: | Sinedot |
Danke erstmal für die schnelle Antwort.!!!
Aber: so ganz komm ich da nicht mit. Physik ist nicht gerade meine "Leidenschaft" und ich brauch das auch "nur" für mein Wirtschaftsabitur, d.h. meine Kenntnisse sind doch eher Pflicht als Leidenschaft.
Wenn ich die Induktivität der Spule berechnen soll, muss ich auch wissen, aus welchem Material die ist. Das ist aber in der Aufgabenstellung nicht angegeben.
Mit deiner zweiten Formel komm ich leider gar nicht klar, weil die in dem Heft so nicht auftaucht und ich sie auch nicht kenne.
Jetzt mal ganz dumm gefragt: Kann man nicht einfach (wie auch immer) den Energiegehalt sprich die Nm in die Flussdichte B umrechnen, oder ist das so gar nicht möglich?
Fragend....
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(Antwort) fertig | | Datum: | 02:36 Do 27.07.2006 | | Autor: | leduart |
hallo sinedot
> Danke erstmal für die schnelle Antwort.!!!
> Aber: so ganz komm ich da nicht mit. Physik ist nicht
> gerade meine "Leidenschaft" und ich brauch das auch "nur"
> für mein Wirtschaftsabitur, d.h. meine Kenntnisse sind doch
> eher Pflicht als Leidenschaft.
>
> Wenn ich die Induktivität der Spule berechnen soll, muss
> ich auch wissen, aus welchem Material die ist. Das ist aber
> in der Aufgabenstellung nicht angegeben.
Aus welchem material die Spule ist spielt keine Rolle! nur was innerhalb der Spule ist. wenn nichts da steht nimmt man immer Luft an.
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> Mit deiner zweiten Formel komm ich leider gar nicht klar,
> weil die in dem Heft so nicht auftaucht und ich sie auch
> nicht kenne.
Dann vergess sie einfach!
> Jetzt mal ganz dumm gefragt: Kann man nicht einfach (wie
> auch immer) den Energiegehalt sprich die Nm in die
> Flussdichte B umrechnen, oder ist das so gar nicht
> möglich?
Die Frage ist leider wirklich etwas dumm, so wie wenn du fragst kann ich Éuro nicht einfach in kg umrechnen.
Nein, wenn was eine andere dimension hat, kann man es nie "einfach umrechnen" also nimm deine Formel fuer L mit Luft, also nur [mm] \mu_{0} [/mm] kein [mm] \mu_{r} [/mm] und rechne mit meiner Formel.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:51 Do 27.07.2006 | | Autor: | Sinedot |
Danke erstmal so weit für deine Hilfe. Ich habe jetzt mal so weit ich konnte gerechnet und bin zu folgendem Ergebnissen gekommen:
L = 40,57 mH (= 0,04057 H)
Deine W - Formel lautete: W=L/2 x I²
Muss sie aber nicht W = L x I² / 2 heißen???
Für den ersten Fall hätte ich für I = [mm]3,846 \times 10^-3 A[/mm]
Für den zweiten Fall I = [mm] 6,03768 \times 10^-4 A[/mm]
Was ist nun richtig bzw. ist da überhaupt irgendwas richtig?
Danke und Gruß
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:29 Do 27.07.2006 | | Autor: | chrisno |
Direkt zu dieser Frage: Das ist doch egal, wann Du durch 2 teilst.
Zu Deiner Ausgangsfrage:
Die Energie die in einem Magnetfeld gespeichert ist:
$W = 0,5 * B * H * V$ Im Vakuum (Luft) gilt $B = [mm] \mu_0 [/mm] H$
Damit [mm]W = \frac{1}{2 * \mu_0} * B^2 * V [/mm].
V ist das Volumen der Spule. Damit hast Du alles, um die Aufgabe zu lösen.
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