(Drehende) Leiterschleife im Magnetfeld - Frequenz gesucht

Thomas95 · Gast

Meine Frage:
Hallo, bin gerade am Üben für die kommende Physik-Abiturprüfung. Komm bei einer Aufgabe allerdings nicht weiter. Hoffe es ist ok, wenn ich nur den Link poste:

http://www.fosbos-rosenheim.de/tkolleg/physiktk/AP-Physik/TK-PhAP03.pdf

Mein Problem richtet sich jetzt an Aufgabe 3, Teilaufgabe 3.5.

Meine Ideen:
Ich dachte, ich kann das über die Formel:

berechnen. U und I müssen ja jeweils die Scheitelwerte sein. U hab ich gegeben. IScheitel hab ich einfach über die Scheitelspannung und den Ohmschen Widerstand ausgerechnet, aber keine Ahnung ob das so stimmt.

Bei der Induktivität komm ich aber nicht weiter. In Teilaufgabe 3.2 hab ich zwar Uinduktivität = 0,6mV ausgerechnet. Allerdings weiß ich nicht, wie ich darüber dann L ausrechnen kann. Geht ja irgendwie mit der Ableitung vom Strom.

Hoffe jemand kann mir helfen.

Thomas95 · Gast

Ergebnis muss übrigends 100Hz sein.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Aufgabenteil 3.5 ist eine vollkommen neue Aufgabe und hat mit den vorangegangenen Aufgaben nichts zu tun(außer dass die Maße der Spule und das Magnetfeld bekannt sind). Dabei ist es völlig unerheblich, welcher Strom in der Spule fließt. Sie wird jedenfalls mit konstanter Drehzahl angetrieben.

Grundlage ist das Induktionsgesetz

mit

Dabei ist

der Winkel, den der Flächenvektor der Spule mit dem B-Vektor einschließt. Da die Spule sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht, verändert sich der Winkel linear mit der Zeit:

Der Fluss durch die Spule ist also

Laut Induktionsgesetz muss dieser Fluss nun nach der Zeit abgeleitet und mit der Windungszahl der Spule multipliziert werden (s.o.). Die Ableitung des Flusses ist

Eingesetzt in die Gleichung des Induktionsgesetzes ergibt sich

Von dieser sinusförmigen Spannung ist der Scheitelwert direkt ablesbar:

Wenn Du diese Gleichung nach der Frequenz auflöst und die gegebenen Größen mit Zahlenwert und Einheit einsetzt, erhältst Du genau die Musterlösung.

Thomas95 · Gast

Vielen Dank!