Drehende Spule in Magnetfeld

Sirius02 · Anmeldungsdatum: 20.10.2022 Beiträge: 330

Meine Frage:
Bei einem Spiegelgalvanometer ist eine rechteckige Spule (Kantenlängen
a und b) mit N Windungen Kupferdraht (Gesamtwiderstand R) in einem
Magnetfeld (Flußdichte B) an einem Torsionsfaden aufgehängt. In der
Ruhelage steht die Spulennormale senkrecht zur Richtung des Magnetfeldvektors B.

a) Welcher magnetische Fluß o durchsetzt die Spule, wenn die Spulennormale um den Winkel alpha aus der Ruhelage ausgelenkt ist?

b) Welche induzierte Spannung Ui tritt in der Spule auf, wenn sich
diese mit der Winkelgeschwindigkeit w =dalpha/dt durch die Stellung
alpha = 0 bewegt?

c) Wie groß ist dabei die induzierte Stromstärke I, wenn die beiden
Anschlusse der Spule verbunden (kurzgeschlossen) werden?

d) Welches Drehmoment M erfährt die Spule infolge des Induktionsstromes im Magnetfeld für den Nulldurchgang ( alpha = 0)?

e) Welche Richtungsbeziehung zwischen w und M? besteht aufgrund
der Lenzschen Regel?
Die Selbstinduktion der Spule soll vernachlässigt werden.

Meine Ideen:
a) Der magnetische Fluss (o, da ich nicht weiß, wie ich das Zeichen hier erstellen kann) lässt sich wie folg berechnen:

Außerdem gilt:

daraus folgt:

wobei ich iwie verwirrt bin, da wenn alpha= 0 ist der ganze Term Null werden würde.... kann ja nicht sein, da die Spannung doch eig hier maximal sein müsste oder?

c) kann ich hier einfach u= R* I verwenden?

d) hier habe ich absolut keinen Plan... Das Drehmoment berechnet man ja iwie M= F x s?

e) hier habe ich ebenfalls kein Plan

ich bin dankbar für jede Hilfe!!!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202