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Aufgabe:

Aufgabe 5

a) Ein quadratischer Kupferrahmen von 50cm Seitenlänge wird binnen 0,5s ganz in ein homogenes Magnetfeld von 2,0T geschoben. Dabei durchsetzen die B-Feldlinien seine Fläche in jedem Moment senkrecht. Berechnen Sie Uind auf zwei Arten.

b) Der Draht des Kupferrahmens hat 50mm² Querschnittsfläche (ρ = 0,017 Ω mm² m-1 ). Wie groß ist beim Einschieben die Stromstärke und die durch den Querschnitt fließende Ladung? Welche Kraft erfährt der Rahmen, welche mechanische Energie ist aufzuwenden? Welche elektrische Energie wird frei? Wie groß ist die aufzuwendende Leistung?

c) Wie ändern sich diese Werte, wenn man den Rahmen in der halben Zeit einschiebt?

d) Was geschieht, wenn man den Rahmen im homogenen B-Feld parallel verschiebt?


Aufgabe 6

a) Die B Feldlinien in Aufgabe 5 laufen horizontal. Der Rahmen fällt vertikal in dieses Feld. Welche Bremskraft erfährt er bei v = 0,50 cm/s?

b) Bei welcher Geschwindigkeit ist die Bremskraft so groß wie seine Gewichtskraft (Dichte: 8,9 g/cm3 )?

Welche Bewegung führt dann der Rahmen aus? Zeigen Sie, dass die Bremskraft der Geschwindigkeit proportional ist.

c) Wie groß ist die Beschleunigung, wenn sich der Rahmen ganz im homogenen Feld befindet?

d) Was geschieht, wenn er das Feld mit v = 1,0 m/s nach unten verlässt?


Problem/Ansatz:

Hallo zusammen,

könnte mir jemand bei der Aufgabe 6 helfen? Die Aufgabe 5 habe ich zwar nochmal dazu geposted aber die konnte ich lösen. Nur Aufgabe 6 verstehe ich nicht und weiß nicht wie ich da vorgehen soll...

Würde mich über jegliche Hilfe freuen :)

Vielen Dank!

MfG Freggel

von

Hallo

das ist doch alles mit Induktionsgesetz (Flächenänderung) oder Lörentzkrafj zu  lösen. wie in 5. deshalb verstehe ich deine Frage nicht. Was ist für dich anders?

lul

Hallo lul,

ich habe leider keine Ahnung welche Bremskraftformel ich dort benutzen soll. Man braucht ja dafür die Masse. Die dichte habe ich und könnte anhand des volumens die masse berechnen aber es ist ja ein Rahmen und innen hohl oder? Bei einem massiven würfel wäre das noch machbar, aber ich weiß auch nicht ob meine Überlegungen richtig sind :D.


Freggel

Ok ich glaube ich habe es verstanden, das ist ein quadratischer kupferrahmen und das sind ja dann 4* 50cm = 200cm länge des drahtes, die querschnittsfläche ist 50mm² also ist das volumen 10000cm3

und damit kann ich die masse errechnen da ich die dichte von 8,9 gegeben habe. Die Erleuchtung :D

Naja ich habe die Masse des Drahts nun errechnet und es sind 890gramm , wie gehe ich nun weiter vor? Benötige ich nur die Bremskraftformel?

1 Antwort

0 Daumen

Hallo

der Querschnitt des Drahtes  50mm^2= 0,5cm^2 ist gegeben und die Länge =4*50cm sind gegeben, die Dichte auch , daraus Volumen und Masse. und damit F=mg und durch die Gegeninduktion als Bremskraft kannst du die berechnen.

Gruß lul

von 22 k

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