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Hey,

3 Aufgaben es soll jeweils die Induktionsspannung einer Spule ausgerechnet werden.

Ich komm aber leider mit der normalen Gleichung: U = B * v * l nicht weiter.

Könnt ihr helfen?

Danke

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Text erkannt:

Wie groß ist die Induktionsspannung zwischen den Enden einer Spule mit 750 Windungen, die sich in einem Magnetfeld mit siner magnetischen Flussdichte von \( 30 \mathrm{mT} \) befindet? Die Spule hat eine Länge von \( 15 \mathrm{~cm} \) und einen Durchmesser von \( 4 \mathrm{~cm} \) nas Magnetfold wird innerhalb von 0,1 s gleichmäßig auf null verringert. Die Längsachse der Spule schlieBt mit den Feldlinien einen Winkol von \( 30^{\circ} \) ein.
Analyse:
Es ăndert sich die magnetische Flussdichte zeitlich. Die wirksame FIäche ist konstant. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die wirk- same Fläche kleiner als die Spulenfläche ist. Die Soulenfläche bann aus dem Spulendurchmesser berechnet werden. Die wirksame FIarh ergibt sich mit \( A_{W}=A \cdot \cos \varphi \)
Gesucht:
Gegeben:
Lösung:

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Text erkannt:

In einer \( 20 \mathrm{~cm} \) langen Spule mit 560 Windungen befindet sich eine kleine, quadratische Induktionsspule \( \left(l_{i}=5,0 \mathrm{~cm}, A_{i}=25 \mathrm{~cm}^{2}, N_{\mathrm{i}}=200\right) \)
Die Längsachsen der Spulen fallen zusammen. Die lange Spule ist über einen Schalter mit einer Gleichspannungsquelle \( (U=20 \mathrm{~V} \) ) verbunden. Wird der Schalter geschlossen, so flieBt durch die Spule ein Strom von 2,4 A. Diese Stromstärke wird innerhalb von \( \frac{2}{100} \) Sekunden erreicht. Wie gro \( B \) ist die in der kleinen Spule induzierte Spannung?
Analyse:
Im Innern der langen Spule bildet sich bei Stromfluss ein homogenes Magnetfeld aus, das die Induktionsspule durchsetzt. Damit ändert sich das von dieser Spule umfasste Magnetfeld. Die Flussdichte kann mit den gegebenen Daten errechnet werden.

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Text erkannt:

In einem homogenen Magnetfeld mit der Flussdichte \( 0,36 \mathrm{~T} \) befindet \( \quad \) Die Darstellung im sich eine quadratische Spule mit \( 7,3 \mathrm{~cm} \) Kantenlänge und einer Win- Ausgangszustand dungszahl von 350. Die Spule liegt so, dass ihre Längsachse mit der Iāsst sich mathemaRichtung der Feldlinien zusammenfallt. tisch so beschreiben:
Wie groß ist die Induktionsspannung, wenn die Spule in \( 0,20 \mathrm{~s} \) um \( 90^{\circ} \quad A \perp \vec{B} \) oder \( \vec{A} \| \vec{B} \) gedreht wird? FIachennormale. Analyse:
Die Spule kann um ver- Ausgangspunkt schiedene Achsen aedreht werden. Bei Drehung um die Längsachse wird keine Spannung induziert. Im skizzierten Fall wird die maximale Spannung induziert. Fur diesen Fall ist die oben genannte Gleichung anwendbar.

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Man sollte für jede Aufgabe eine eigene Frage stellen:

https://www.mathelounge.de/schreibregeln

1 Antwort

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Hallo Tomy,

\(U_{ind}=- n·\left(A_W·\dfrac{dB}{dt}+ B·\dfrac{dA}{dt}\right) \)

da die zeitliche Änderung dA/dt der Fläche A den Wert Null hat und die zeitliche Änderung der Flussdichte dB/dt konstant ist:

\(U_{ind}=- n·\textcolor{blue}{A_W}·\dfrac{ΔB}{Δt}= -750·\textcolor{blue}{π·(0,02 \text{ m})^2·cos(30°)}·\dfrac{0,03\text{ T}}{0,1\text{ s}} ≈ -0,245\text{ V}\)

Gruß Wolfgang

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