Induktion - Abi GK Bayern 95 < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:18 Di 27.02.2007 | | Autor: | terrance |
| Aufgabe | Auf einem reibungsfrei gelagerten Gleiter ist ein rechteckiger Drahtrahmen (Breite 6cm, Höhe 4cm) isoliert angebracht. Davor homogenes Magnetfeld räumlich begrenzt mit B = 0,02 Tesla.
Der magentische Feldfaktor weist aus der Zeichenebene heraus und steht auf der Ebene des Drahtrahmens senkrecht.Der Gleiter erhält in einer Startposition,in der sich der Drahtrahmen noch ganz außerhalb des Magentfeldes befindet, einem einmaligen Anstoß, der ihm die Geschw. v= 2,5cm pro sekunde in richtung des Homogenen Feldes erteilt. |
Jetzt soll ich die SPannung berechnen ,die bei dem Drahtrahmen zwischen den Enden auftritt, während der gleiter in richtung des homo feldes bewegt. Verschiedene phasen soll ich da unterscheiden
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:42 Di 27.02.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
2 moeglichkeiten, das zu berechnen:
1. Lorentzkraft auf die Ladungen im bewegten Draht:
[mm] F_L=q*v*B [/mm] solange nur ein Teil des Rahmens im Magnetfeld.
dadurch werden die Ladungen senkrecht zu v und B bewegt, so dass sie sich oben bzw. unten sammeln.
dadurch entsteht ein el. Feld E und damit eine Kraft entgegen der Lorentzkraft.sobald E so gross ist dass [mm] q*E=F_L [/mm] bewegen sich keine Ladungen mehr.
daraus: q*v*B=q*E: E=v*B daraus U=E*h an den Enden des Leiters. die Leiterstuecke in v Richtung spielen keine Rolle.
sobald der 2. Ende in das magnetfeld eintritt, entsteht dort dieselbe Spannung, die 2 Spannungen heben sich auf [mm] U_{ges}=0
[/mm]
Wenn das 1. Teil wieder austritt, das 2te noch in B ist dreht sich die Spannung um.
Verlauf: U=0 solange Rahmen ausserhalb. U1=v*B*h solange 1. teil in B, U=0 solange beide in B, U=-U1 solange 2. Teil noch in B, danach wieder U=0
2. Weg: Wenn du das gesetz mit magn fluss [mm] \Phi=B*A [/mm] kennst und [mm] U=-\Phi';dann [/mm] ist hier [mm] \\Phi'=B*A', [/mm] A der Teil der Flaeche, der in B ist also A'=v*h beim reinfahren A'>0, beim rausfahren A'<0 und wieder U=B*v*h
Gruss leduart
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