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Spulenaufgabe mit Eisenkern;)
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ali411
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Anmeldungsdatum: 24.06.2008
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 24 Jun 2008 - 18:11:03    Titel: Spulenaufgabe mit Eisenkern;)

Hallo,

und zwar komm ich bei folgender Aufgabe nicht weiter:

Gegeben ist eine reale Spule mit Eisenkern. Sie hat insgesamt 500 Windungen, von denen wahlweise alle 500 oder nur 250 genutzt weren können.
Schließt man diese Spule mit 500 Windungen an eine Gleichspannungsquelle mit der Spannung U_= 6V an,so fließt ein Gleichstrim der Stärke 120mA. Verbindet man die 500 Windungen der Spule mit einer Wechselspannungsquelle U~=6V (f=50Hz),so fließt ein Strom I~=36,4 mA.

Berechnen Sie die entsprechenden Stromstärken, wenn man die Spule mit nur 250 Windungen an die gegebene Gleich-bzw. Wechselspannungsquelle anschließt.
Ermitteln Sie zuerst den ohmschen Widerstand und die Induktivität der Spule mit 500 Windungen. Geben Sie dann an,wie sich die Werte ändern,wenn man nur 250 Windungen davon nutzt. Begründen Sie jeweils.


Also der erste Teil erschließt sich mir ja noch,so dass ich folgendes schon raushab:
R=50 (Ohm) Z= 164,83 (Ohm) X(L)= 157,06(Ohm) L=0,499 H

Aber beim Rest seh ich noch nicht so recht durch,wäre sehr nett,wenn sich jemand finden würde,der mir hier hilft;) .

Mit freundlichem Gruß
Martin
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 24 Jun 2008 - 20:53:41    Titel:

Hallo,


zweifellos wird sich der Widerstand halbieren, weil ja auch die Drahtlänge halbiert wird. Wie verhält es sich denn jetzt bei der Induktivität?

Naja, wir halbieren doch auch die Windungszahl also... Halt nein, die Induktivität berechnet sich ja mit N²*A*µ/l Damit geht ja die Windungszahl quadratisch ein.
Das heißt, wenn wir die Windungszahl halbieren, viertelt sich die Induktivität.

Einverstanden?
ali411
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Anmeldungsdatum: 24.06.2008
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 24 Jun 2008 - 21:14:03    Titel:

he he,danke dir das klingt äußerst plausibel,

und den zweiten Teil der Aufgabe, die Berechnung der Stromstärken mach ich dann einfach durch Einsetzen,oder?D. h. mit halbem Widerstand(25(Ohm)) und den gegebenen Spannungen.?

Vielen Dank,
Großes Lob an das Forum, insbesondere an dich;)
ebt'ler
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Anmeldungsdatum: 24.04.2008
Beiträge: 691

BeitragVerfasst am: 24 Jun 2008 - 21:21:07    Titel:

@ Martin 67

du scheinst davon auszugehen das sich bei Änderung der Windungszahl nur die Anzahl der Windungen (N) ändert.

Je nach art der Anordnung der beiden Wicklungen (z.B. 250 Windungen auf Eisenkern gewickelt und danach die nächsten 250 Windungen gewickelt)
Kann sich auch l (mittlere Feldlinienlänge der Spule) ändern.

Sind die beiden Wicklungen natürlich übereinander angeordnet bleibt l gleich.
Basti988
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Anmeldungsdatum: 11.04.2007
Beiträge: 860

BeitragVerfasst am: 24 Jun 2008 - 23:24:42    Titel:

Ich wäre jetzt davon ausgegangen, dass sich mit der halben Windungszahl auch die Länge der Spule halbiert.

Anfangsinduktivität: L=µ0*N²*A/l


mit N1=N/2 und l1=l/2 ergäbe sich:

L1=0,5*L
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 25 Jun 2008 - 05:48:08    Titel:

Hallo,


ebt'ler hat folgendes geschrieben:
@ Martin 67

du scheinst davon auszugehen das sich bei Änderung der Windungszahl nur die Anzahl der Windungen (N) ändert.


genau so habe ich das gesehen!

Frage:
Welchen Einfluss nimmt die Verkürzung (Halbierung) der effektiven Wicklungslänge bei gleichbleibender Eisenlänge?
ali411
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Anmeldungsdatum: 24.06.2008
Beiträge: 3

BeitragVerfasst am: 25 Jun 2008 - 10:40:49    Titel:

Zitat:
Sind die beiden Wicklungen natürlich übereinander angeordnet bleibt l gleich.


ja,die sind übereinander angeordnet
-also ändert sich I jetzt nicht?
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 25 Jun 2008 - 18:07:55    Titel:

Hallo Martin,

ich dachte, dass vielleicht einer meine Frage, beantwortet.
Fakt ist, dass sich an der mittleren Feldlinienlänge kaum was ändert auch wenn die effektive Windungslänge kürzer wird. Weil die Feldlinien im Idealfall das Eisen erst am Ende verlassen.
Deshalb wird sich eine Längenänderung der Spule kaum auf die Induktivität auswirken solange das Eisen gleich bleibt.

Und darum bleib ich bei meiner Sichtweise: Eine Halbierung der der Windungsanzahl führt zu einer Viertelung der Induktivität.
ebt'ler
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Anmeldungsdatum: 24.04.2008
Beiträge: 691

BeitragVerfasst am: 25 Jun 2008 - 19:56:14    Titel:

In dieser Aufgabe bleibt l gleich da Ali411 ja noch geschrieben hat das die 2 Wicklungen übereinander Angeordnet sind.

Es ist allerdings fraglich ob sich l verändern würde wenn die zwei Wicklungen hintereinander auf den Eisenkern angeordnet sind.
Ich habe in Verschiedenen Büchern und Formelsammlungen nach der genauen Bedeutung von l gesucht, und folgendes gefunden:
- mittlere Feldlinienlänge
- Spulenlänge
- mittlere Feldlinienlänge im Eisenkern
- mittlere Feldlinienlänge, Länge der Spule
für mich ist die Definition nicht eindeutig mit welcher Feldlinienlänge gerechnet werden soll (Spule oder Eisenkern?), werde mich mal weiter informieren.

Interessiert mich jetzt selbst wie das endet.
Martin67
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Anmeldungsdatum: 16.12.2006
Beiträge: 1389

BeitragVerfasst am: 27 Jun 2008 - 19:23:48    Titel:

Hallo,

dass hier habe ich gefunden, vielleicht beseitigt das die letzten Zweifel.
Beachte Seite 4!
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