Eisenring um Spule < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:58 Sa 05.04.2008 | | Autor: | Owen |
| Aufgabe | 1. Wieso vermindert der Eisenring um die Spule herum die induzierte Spannung?
2. Erklären Sie den Kurvenverlauf, wenn sie die im Lastwiderstand in Wärme umgesetzte Leistung über dem Lastwiderstand auftragen.
3. Erklären Sie das Messergebnis für den Fall, dass Sie den Stabmagneten senkrecht über der Spule gehalten haben.
4.Zeichnen Sie den am magnetischen Kreis gemessenen Zusammenhang zwischen magnetischer Flussdichte und Spulenstrom in ein Diagramm und kommentieren Sie es |
Hallo Leute,
ich habe vor kurzer Zeit ein Praktikum gemacht, und muss nun einige Sachen anfertigen. Ziel war es die rotierende Spule im Magnetfeld zu untersuchen.
[Dateianhang nicht öffentlich]
zu1:Bei diesem Versuch legten wir um die Spule herum einen Eisenring, wonach sich die induzierte Spannung stark verringerte. Also mit dem Induktionsgesetz oder der lenzschen Regel kommt man da nicht weiter. Ansonsten wüsste ich nicht, weshalb die induzierte Spannung sich verringert.
zu2:Hier wurde ein Lastwiderstand parallel zum Multimeter geschaltet und seine Größe variert.
Dann wurde ein Diagramm erstellt, welches so einen Verlauf besitzt:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Man sieht, dass bei 17 Ohm die größte Leistung umgesetzt wird. Da bekanntlich bei [mm] R_{Last}=R_{Spannungsquelle} [/mm] die größte Leistung umgesetzt wird, vermute ich, dass das Netzteil einen Innenwiderstand von ca. 17 Ohm besitzt. Bin mir da jedoch nicht sicher. Trifft meine Vermutung zu?
zu3:Bei diesem Versuch hielten wir einen Stabmagneten einmal quer und einmal längs der Spule in verschiedenen Abständen von ihr.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Als wir den Stabmagneten senkrecht über der Spule gehalten haben, zeigte das Messgerät uns eine induzierte Spannung von 2,4 mV an. Leider kann ich mit dem Wert nichts Sinnvolles anfangen.
zu4: Bei diesem Versuch wurde der Stabmagnet durch einen magn. Kreis mit zwei Spulen ersetzt (s. erste Zeichnung). Der Strom wurde einmal stetig erhöht und danach stetig verringert. Danach wurde die magnetische Flussdichte von uns berechnet. Hier ist das Diagramm
[Dateianhang nicht öffentlich]
Man sieht, dass bei abnehmenden Strom die Flussdichte leicht höher liegt. Grund dafür ist, dass unsere gemessene induzierte Spannung bei abnehmenden Strom größer war. Induzierte Spannung hängt ja mit Ladungstrennung im Leiter zusammen. Ich könnte mir vorstellen, dass vor dem Versuch mit der Stromverringerung bereits eine Ladungstrennung im Leiter vorhanden war und daher die magnetische Flussdichte in diesem Falle höher ist. Aber auch hier bin ich mir nicht sicher.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 4 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 09:24 So 06.04.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo owen,
ich hoffe, Du gehst nicht davon aus, dass wir Dir hier nun Deine Praktikumsaufgabe nachbereiten. Das musst Du schon machen. Ein paar Tipps gebe ich aber gerne:
ZU 1) Die induzierte Spanung hängt doch von der Änderung der Flussdichte ab. Die Spule ist im Magnetfeld der großen Spule und dreht sich dort. Durch diese Drehung ändert sich der Fluss durch die Spule und hierdurch wird eine Spannung induziert. So weit, so gut. Legst Du nun um diese Spule einen Eisenring, dessen magnetischer Widerstand weitaus kleiner ist als der der Luft, so wird der magnetische Fluss nun zu einem größeren Teil durch diesen Eisenring gehen, es bleibt weniger für die Spule übrig und somit sinkt die induzierte Spannung.
Zu 2) Sehe ich auch so, Lastanpassung
Zu 3) Auch mit dem Stabmagneten veränderst Du den Fluss durch die Spule, je nachdem, wie Du ihn zur Spule hin ausrichtest. Je weiter der Magnet von der Spule entfernt ist, umso weniger kann er den Fluss durch die Spule beeinflussen. Das Magnetfeld des Stabmagneten ist an seinen Enden nicht so stark wie parallel zu ihm, deswegen ist sein Einfluss auf die Flussdichte am stärksten, wenn er parallel ausgerichtet ist.
Zu 4) Hier ist das Stichwort "Hysterese", selbst wenn bei abfallendem Strom der Strom zu Null geworden ist, bleibt noch eine kleine Flussdichte zurück, die sogenannte Remanenzflussdichte. Weswegen das so ist, das findest Du im Web oder im Physikbuch unter dem oben angegebenen Stichwort.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:58 So 06.04.2008 | | Autor: | Owen |
vielen Dank für die Hinweise 
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