Leiter im Magnetfeld (Lorentzkraft). Ein Flugzeug fliegt von Süden nach Norden... Welcher Flügel wird positiv geladen?

Question

Also der Hintergrund für die Aufgabe lautet:
Ein Gesamtmetallflugzeug mit der Spannweite l=44m fliegt mit der Geschwindigkeit v=900 km/h von Osten nach Westen. Die Flussdichte des erdmagnetischen Feldes ist B=5,5*10^{-5} T, der Vekotor B bildet mit der Horizontalen den Winkel Alpha=75 Grad und weist in die Erde hinein. Die Horizontalkomponente B* von B soll als exakt von Süden nach Norden weisend angenommen werden.

So nun folgt die Aufgabe: Ein Flugzeug dieser Art fliegt am gleichen Ort von Süden nach Norden. Wie groß ist die Spannung, die zwischen den Flügelspitzen induziert wird?Welcher Flügel wird positiv geladen?

Answer 1

Hi,

Wie groß ist die Spannung, die zwischen den Flügelspitzen induziert wird?

Die magn. Feldstärke die senkrecht wirkt, ist

B_senk = 5,5·10^{-5} T · sin(75°).

Damit ergibt sich eine induzierte Spannung von

U_ind = l·v·B_senk = 0,584 V

(Achte darauf, dass v = 900 km/h = 250 m/s)

 

Welcher Flügel wird positiv geladen?

Linke Handregel (3-Finger-Regel)

- Betrag und Richtung der Geschw. sind weiterhin dieselben

- Magnetfeld weist weiterhin nach unten

--> Es ist immer (egal welche Flugrichtung) der linke Flügel, welcher positiv geladen ist.

 

Grüße