Spule/Ladung

Xenon · Gast

Meine Frage:
Ich habe eine runde Spule mit 100 Windungen
d=2cm
und R= 50 Ohm
außerdem hat das Magnetfeld eine Stärke von 1 Tesla

Meine Ideen:
So nun muss ich mit diesen Angaben
a) die durch den Querschnitt des Drahtes tretende Ladung berechnen
und
b)den mittleren Spulenstrom und die mittlere Spannung, wenn t=0.1s

Für a) LadungQ habe ich nur diese Formel Q=I*t aber dies bring ja leider nichts unglücklich

b) für die Berechnug des Strom brauche ich die Spannug und anders rum genauso mit der folgenden Formel I=U/R

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die Formel zur Berechnung der magnetischen Flußdichte innerhalb einer Torusspule ist bekannt? Damit hast Du Stromstärke und (mit R) die anliegende Spannung. Soviel erstmal zum Anfang.

Xenon · Gast

Die mag. Flussdichte habe ich ja gegeben mit 1Tesla aber ich verstehe nicht wie ich damit auf die Spannung bzw. Strom komme grübelnd

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ich wiederhole

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Handelt es sich denn um eine Toroidspule, wie von franz angenommen? Unter einer "runden Spule" kann ich mir nämlich auch eine Zylinderspule mit kreisrundem Querschnitt vorstellen. Dafür würde allerdings eine Längenangabe fehlen. Was auf jeden Fall fehlt, ist die Information ob es sich um eine luft- oder eine eisengefüllte Spule handelt. Und wenn Eisen, dann welches (Permeabilität)? Kannst Du das noch mal aufklären?

Xenon · Gast

Also ich weiß, dass

und

L = länge der Spule, in meinem fall der Durchmesser d

Xenon · Gast

In der Aufgabe wird nur von einer kreisrunden Spule erwähnt.
Beide Enden des Spulendrahtes sind miteineinader verbunden und senkrecht zur Ebene der Spule is ein homogenes äußeres Magnetfeld.
Außerdem wird noch erwähnt, dass sich die Feldrichutng plötzlich umkehrt

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Die Länge der Spule kann niemals ihr der Durchmesser sein. Deshalb meine Frage. Warum beantwortest Du die nicht? Ich denke, Du erwartest hier Hilfe.

Gibt's keine Skizze?

Xenon · Gast

Nein, es gibt keine Skizze.

Ich habe alle Informationen erwähnt.

bei a) heißt es wortwörtlich "Berechne die insgesamt durch einen Querschnitt des Drahtes tretende Ladung.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Xenon · Gast

So, das ist nun die vollständige Aufgabe:

Eine kreisrunde Spule mit 100 Windungen hat einen Durchmesser von 2.00 cm und einen Widerstand von 50.0 Ohm. Die beiden Enden des Spulendrahtes sind miteinander verbunden. Senkrecht zur Ebene der Spule ist ein homogenes äußeres Magnetfeld mit einer Stärke von 1.00 T ausgerichtet. Plötzlich kehrt sich die Feldrichtung um.
a) Berechnen Sie die insgesamt durch einen Querschnitt des Drahtes
tretende Ladung.
b) Die Umkehr der Feldrichtung dauert 0.1 s. Berechnen Sie den
mittleren Spulenstrom und die mittlere Spannung in der Spule
während des Umkehrvorganges.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das ist ja 'ne komische Fragenreihenfolge. a) kannst Du - zumindest numerisch - erst beantworten, wenn Du b) gelöst hast. Aber vielleicht reicht ja genau das, was Du auch schon gesagt hast: Q=I*t

Zu b)

I=U/R

U mit Induktionsgesetz bestimmen. Dabei Annahme, dass die Feldumkehr in der Zeit von 0,1s linear verläuft, so dass 0,1s lang eine Gleichspannung von N*d(Phi)/dt induziert wird.