Magnetischer Fluss < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 15:23 Di 11.10.2011 | | Autor: | Elektro21 |
| Aufgabe | Hallo alle experten .Ich benötige hilfe bei einer Aufgabe.
Parallel zu einem Koaxialkabel liegen hintereinander
zwei Leiterschleifen. Die Leiterschleifen sind so miteinander
verbunden, dass die Schleife 2 gegenüber der
Schleife 1 um 180 grad gedreht ist.
Durch den Innenleiter des Koaxialkabels fließt der
Strom I1, durch den Außenleiter der Strom I2.
Folgende Größen sind zu berechnen:
a) Der Gesamtfluss durch die Leiterschleifen.
b) Die Gegeninduktivität M der Anordnung allgemein und als Zahlenwert mit Einheit für h = 10cm und a = c = 1cm.
c) Die Länge c der Schleife 2, damit die Gegeninduktivität M = 0 wird.
Danke im voraus |
Ich habe die frage in keinem Forum gestellt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:48 Di 11.10.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
bitte stelle konkrete Fragen und schreib deine bisherigen Überlegungen und Rechnungen auf! Bitte nicht als gescannte oder fotographierte zettele. nur den Versuchsaufbau als skizze ist ok.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
Das problem ist ,dass ich mit der b) überhaupt nicht zurecht komme.
Wie berechne ich die Gegeninduktivität.
Kannst du mir bitte helfen.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:26 Di 11.10.2011 | | Autor: | GvC |
Die Gegninduktivität ist definiert als Fluss in einer Schleife hervorgerufen durch den Strom in der anderen Schleife dividiert durch den Strom in der anderen Schleife.
|
|
|
| |
|
Weißt du welche formel ich dann bei der b benutzen muss.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:12 Di 11.10.2011 | | Autor: | GvC |
> Weißt du welche formel ich dann bei der b benutzen muss.
[mm]M=\frac{\Psi_{12}}{i_2}[/mm]
oder
[mm]M=\frac{\Psi_{21}}{i_1}[/mm]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 16:01 Di 11.10.2011 | | Autor: | GvC |
Ohne Skizze kann jedenfalls ich mir das überhaupt nicht vorstellen.
|
|
|
| |
|
Ich hab meinen Lösungsweg als datei angehängt , damit man meinen weg besser erkennen kann.
Kannst du mir sagen wie ich weiter rechnen soll oder ob mein rechenweg überhaupt richtig ist?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 01:11 Mi 12.10.2011 | | Autor: | GvC |
Ich hab' Dir schon ganz zu Anfang gesagt: Ohne Skizze kann ich mir unter der von Dir beschriebenen Anordnung nichts vorstellen.
Der Tipp, den ich Dir gegeben habe, ist die allgemein gültige Definition der Gegeninduktivität.
Falls Du überhaupt an Hilfe interessiert bist, stelle bitte eine Skizze der Anordnung zur Verfügung.
|
|
|
| |
|
Hier ist die Skizze.
Hoffe ihr könnt sie gut erkennen.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:41 Mi 12.10.2011 | | Autor: | GvC |
Die Skizze ist noch wenig aussagekräftig, obwohl ich erahne, worauf das hinauslaufen soll. Vor allem fehlt mir die "Verbindung" zwischen den Leiterschleifen, die du im Eröffnugspost erwähnt hast.
Vermutlich läuft das darauf hinaus, den Gesamtfluss durch beide Leiterschleifen zu bestimmen, wobei - das vermute ich hinter der von Dir erwähnten 180°-Drehung - die Flüsse in den einzelnen Leiterschleifen voneinander abgezogen werden müssen.
Der Fluss in der oberen Spule ist das Flächenintegral der Flussdichte von r=a bis r=2a, der in der unteren Spule das Flächenintegral der Flussdichte von r=2a bis r=2a+c.
Die Flussdichte ergibt sich aus dem Durchflutungssatz zu
[mm]B=\frac{\mu_0\cdot I_{ges}}{2\pi r}[/mm]
Ich habe diesen Beitrag gerade editiert, da ich zunächst der irrigen Meinung war, dass die Stromrichtungen relevant seien. Da aber nur nach der Gegeninduktivität, nicht aber nach der induzierten Spannung gefragt ist, und sich bei der Bestimmung der Gegeninduktivität die Stromsumme ohnehin rauskürzt, ist das ohne Belang.
Falls ich die Aufgabe trotz mangelhafter Skizze also richtig verstanden habe, kann ich bestätigen, dass Deine Lösung für den speziellen Fall c=a richtig, wenn auch noch nicht zuende gerechnet ist. Du solltest [mm] (I_1+I_2) [/mm] noch kürzen.
|
|
|
| |
|
Genau.
Dann hätte ich (u0 * ln (4/3)) / (2pi)
Jetzt stecke ich wieder fest.
Nach der Musterlösung, die ich hab soll
5, 75 · 10^(−9) H = 5,75nH rauskommen.
Aber ich weiß nicht wie ich darauf kommen soll.
Man ist die Aufgabe schwer.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 00:46 Do 13.10.2011 | | Autor: | GvC |
Du musst es nur ausrechnen. Da bekommst Du bislang deshalb nichts Vernünftiges raus, weil es schon dimensionsmäßig nicht stimmen kann. Ich hatte übersehen, dass in Deiner Lösung die Größe h=0,1m fehlt. Wenn Du die ergänzt, bekommst Du auch das richtige Ergebnis.
|
|
|
| |
|
Kannst du mir sagen wie der nächste Rechenschritt nach der rechnung aussieht:
(u0 * ln (4/3)) / (2pi)
Vielleicht verstehe ich es dann besser
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 13:55 Do 13.10.2011 | | Autor: | GvC |
Ich habe Dir schon gesagt, dass Du die Länge h im Zähler vergessen hast. Die Bestimmungsgleichung für M für den Fall, dass c=a, lautet also
[mm]M=\frac{\mu_0\cdot ln\frac{4}{3}\cdot h}{2\pi}[/mm]
Was für einen Rechenschritt meinst Du? Auf der rechten Seite der Gleichung stehen nur noch bekannte vorgegebene Größen. Die musst Du nur einschließlich ihrer Einheiten einsetzen und das Ganze dann ausrechnen. Oder sollte Dir die magnetische Feldkonstante [mm] \mu_0 [/mm] unbekannt sein? Dann schau mal im Lehrbuch oder in einem Tafelwerk oder bei wiki nach.
Übrigens warte ich immer noch auf eine Bestätigung, dass obere und untere Leiterschleife tatsächlich verbunden sind und auf welche Art und Weise. Das geht aus Deiner Skizze nämlich nicht hervor. Deshalb ist die ganze Rechnung, die wir bisher gemacht haben, reine Spekulation.
|
|
|
|
