Wirkungsgrad berechnen

krassschlau · Anmeldungsdatum: 02.01.2012 Beiträge: 13 Wohnort: München

Meine Frage:

Textaufgabe:
Eine Magnetkugel rollt durch eine Kupferspule. Dabei wird Induktionsspannung/strom erzeugt. Berechnen sie den Wirkungsgrad.
Zusatzangaben:
90 mV und 10 mA. Strecke: 30cm. Höhe 30cm. Gefälle 5%.

Wie berechne ich hier den Wirkungsgrad?

(Mit Gravitation Reibung etc??) Ich brauch dringend Hilfe!!!!!!

Meine Ideen:
??

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Wenn ich richtig verstehe, brauchen wir uns um die Induktion nicht zu kümmern, deren Ergebnis (Leistung P = U I) liegt ja vor. Und die muß jetzt ins Verhältnis gesetzt werden zur mechanischen Leistung beim Abrollen (Fallen?) ...
Wobei ich das

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Originaltext der Aufgabe?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Ich habe recherchiert,
Wahrscheinlich, dass eine Magnetkugel aus NdFeB mit einem Durchmesser von 0,5 cm und Masse von 0,5 g
http://www.supermagnete.de/K-05-C
rollt aus der Höhe von 1,5cm durch 6 Spulen je 1 cm Durchmesser mit je 300 Windungen je 5cm Länge.
Die max gemessene Spannung beträgt 6*15 mV = 90 mV(Spitzenwert).
Die potenzielle Energie der Magnetkugel wird in elektrische Energie umgewandelt.
Es fehlt noch die Zeiteingabe wie lange der erzeugte Strom gemessen war.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Kann man dazu die Fallzeit nutzen?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Eben nicht, da Magnete mit einer Verzögerung durch die kurzgeschlossene Spulen fallen. Und da anstatt einen Zylinder zu nehmen, "krassschlau" eine Kugel verwendet, hat "krassschlau" keine stabile Fall(Roll)zeiten.
http://netphysik.de/forum/index.php?page=Thread&threadID=5804

krassschlau · Anmeldungsdatum: 02.01.2012 Beiträge: 13 Wohnort: München

@D2: Das Problem der unterschiedlichen Messwerte hat sich erledigt. ich verwende eine Magnetscheibe. (In der Richtung: http://www.supermagnete.de/S-12-04-N)
Es kommen konstannte 15mV raus.. das ganze wird aber nur sehr kurz aufm Oszi angezeigt.
Frage: Gibt es eine Formel für die Berechnung? (mal angenommen ich habe alle fehlenden Werte) ich weiß nicht wie ich die schwrkraft da mit einbeziehen kann, die ja die größte Rolle dabei spielt! Hammer

@GvC: Ist ein Projekt.. daher keine Aufgabenstellung

trotzdem vielen Dank für die viele und schnelle Hilfe!

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Warum muss deine Scheibe rollen?
Diese kann doch wunderbar in einem Plastikzylinder, auf welchem die Spulen gewickelt sin, fallen.
Zusätzlich kannst du diese Magnetscheibe mit unterschiedlichen Massen m beladen(drauf achten das der Magnet nicht kurzgeschlossen wird) und unterschiedliche Höhen h verwenden. Die Messungen erlauben dir zu verstehen wie dein Wirkungsgrad zu erhöhen ist(ich empfehle die Induktivität zu erhöhen, auf dem Schrottplatz kannst du eine Zündspule erwerben, ich habe eine gehabt, durch diese ist exakt die Fahhradkette reingepasst, Anzahl der Windungen geht bei dieser Hochspannungspule in die Tausende!, deswegen liegt diese im Öl, weil die induzierte Spannung sehr hoch ist)

Wirkungsgrad vergleicht die Energie am Ausgang(z. B. Laden eines Kondensators C) und die reingesteckte Energie am Anfang.
Vergleiche z.B C*U²/(2*m*g*h)
g =9,80665m/s²

Masse in kg, U in Volt, C in Farad, h in Meter.
Dein Wirkungsgrad wird aber unter 1 bleiben.

krassschlau · Anmeldungsdatum: 02.01.2012 Beiträge: 13 Wohnort: München

D2 vielen dank! werde ich gleich bauen! Big Laugh

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Krassschlau,
das wird dir gefallen, aber du denkst in zu kleinen Dimensionen.
Da wird nicht gekleckert, sondern geklotzt.

Videos
http://www.youtube.com/watch?v=nONsRmhgoDY&feature=related
http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=0_uuEyixXnY&feature=endscreen

Schaltplan
http://www.intalek.com/Index/Projects/Research/otto_ronette_TPU_ECD-V1_0.pdf