Induktion einer Leiterschleife im (besonderen) Magnetfeld

Aaron1606 · Anmeldungsdatum: 03.03.2021 Beiträge: 4

Hallo,

Ich habe folgende Frage:

In den Bilder, die ich mit hochgeladen habe, kann man ein Magnetfeld sehen, welches aus sich abwechselnden Bereichen unterschiedlicher Ausrichtung besteht. Bei einem Teil zeigen die Feldlinien in die Zeichenebene herein, bei dem anderen wieder nicht. Diese Anordnung erfolgt immer abwechselnd. Nun bewegt man, wie in der Skizze, eine Leiterschleife (zuerst nicht geschlossen, also kein Stromfluss) durch das Magnetfeld und misst eine Induktionsspannung. Diese soll mit der Formel U=B×l×v berechnet werden. Interessant sind vor allem die Positionen, in denen sich ein Teil der Schleife in dem gepunkteten und ein Teil in dem gekreuzten Feld befinden.
Setzt man die gegebenen Werte ein, kommt man auf eine Induktionsspannung von 0,0004 V. Allerdings frage ich mich, ob diese nicht eventuell doppelt so groß ist, da man ja effektiv 8 cm durch das Magnetfeld bewegt, statt 4?
Geht man über die Flächenänderung kommt man aber auch auf 0,004 V.

Außerdem soll man bei der nächsten Aufgabe begründen (Stromkreis nun geschlossen), dass für die Kraft auf die Leiterschleife zum Zeitpunkt 4<t<6 die Formel F=4*(l^2*B^2*v)÷R gilt? Wie kommt man auf den Faktor x 4?

Vielen Dank im Voraus!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Offene Leiterschleife:

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Den Term für die induzierte Spannung im Stromkreis würde ich etwas anders begründen. Die Änderung des Magnetfelds von einem Abschnitt zum nächsten hat jeweils den Betrag

, die induzierte Spannung ist deshalb