Energie des Magnetfelds

Krachi · Anmeldungsdatum: 26.02.2012 Beiträge: 215

Meine Frage:
Hallo zusammen, würde gerne wissen, ob die Berechnung meiner Aufgaben richtig ist.
A1.) a.) Berechnen Sie die magnetische Energie des Magnetfelds einer Spule der Induktivität 4,0H bei der Stromstärke 3,0A. b.) Berechnen Sie die Energie, die frei wird, wenn de Stromstärke auf die Hälfte, bzw. Null absinkt. c.) Berechnen Sie, wie hoch sich mit dieser Energie ein 50g-Stück maximal heben lässt. d.) Berechnen Sie, wie oft man das Magnetfeld abbauen müsste, um mit dieser Energie die Temperatur von 1,0kg Wasser um 1,0K zu erhöhen

.

A2.) a.) Berechnen Sie die Induktivität einer 1,0 m langen, eisenfreien Spule mit 1000 Windungen und 50cm^2 Querschnitt. Berechnen Sie die magnetische Energie, die in ihr bei 10A gespeichert ist. b.) Mit dieser Energie lädt sich ein Kondensator de Kapazität

auf. Berechnen Sie seine Spannung. c.) Berechnen Sie die Energiedichte im homogenen Spulenfeld.

Hoffe es ist alles richtig Big Laugh

Grüße Krachi

Meine Ideen:
Aufgabe1.)

a.) Berechnung der Induktivität mit dieser Formel:

b.) Für die halbe Stromstärke erhält man 4,5J, für eine Stromstärke von 0 A erhält man 0H.

c.) Berechnen der maximalen Höhe des Gewichtsstücks:

Antwort: Das 50g-Stück lässt sich maximal 36,66m anheben.

d.) Berechnen der Anzahl der Abbauvorgänge des Magnetfeldes:

Antwort: Das Magnetfeld muss 14 mal abgebaut werden um 1kg Wasser um 1K zu erwärmen.

Aufgabe 2.)

a.) Berechnen der Spuleninduktivität:

b.) Berechnen der Kondensatorspannung:

c.) Berechnen der Energiedichte:

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

A1) a) richtig
b) Es ist nicht nach der Energie gefragt, die noch in der Spule enthalten ist, sondern nach der freigewordenen Energie
c) richtig, sofern man die bei Absenkung auf 0A freigewordene Energie zugrundelegt und nicht die bei Absenkung auf 1,5 A.
d) Die Ausgangsgleichung Q= ... ist noch richtig. Wie Du allerdings von dem Produkt plötzlich auf den Quotienten kommst, bleibt unklar. Das Ergebnis ist demzufolge auch falsch.

A2) a) richtig
b) richtig
c) falsch. Denn

ist nicht richtig. Eine magnetische Flussdichte von 10000T hätte Dir eigentlich als vollkommen unrealistisch auffallen müssen. Richtig wäre

Mit

wird daraus

Abgesehen von der falschen Einheit in Deinem Ergebnis (Du hast vergessen, die Einheit Tesla zu quadrieren) lässt sich kommentieren, dass sich im Magnetfeld in Luft zwar 'ne Menge Energie speichern lässt (unter realistischen Annahmen etwa 100.000-mal so viel wie im elektrischen Feld), aber so viel nun auch wieder nicht.

Krachi · Anmeldungsdatum: 26.02.2012 Beiträge: 215

1.) b.)

Also wird 18J-4,5J= 13,5J frei?
bzw. 18J-0J=18J?

d.)

Also: 234 Abbauvorgänge sind nötig?

2.c)

Also: