Physik Forum

[smedie]

Hallo!

Ich hoffe, ihr könnt mir helfen, ich hab nämlich keine Ahnung, wie man das hier berechnen soll.

Alo: Wir haben ein homogenes Magnetfeld (B=0,5T) und darin sind zwei leitende Schienen mit dem Neigungsinkel a=30° und dem Abstand d=0,1m. Auf den Schinen kann ein Leiter der Masse m reibungsfrei gleiten. Der Leiter hat den Widerstand R=0,3 Ohm.
An den unteren Ende der zwei schiefen Schinen wird eine Spannungsquell U=0,3V angeschlossen. Der LEiter bleibt in Ruhe. UNd jetzt soll ich die Masse berechnen.
Ich weiß wirklich nicht, wie man das macht. Kann mir jemand einen Tipp vielleicht geben? Ich wäre dafür sehr dankbar.

Gruß Smedie

[jkh]

hi also lösen kann ich das nicht.
aber hier mal meine gedanken dazu:

der leiter bleibt in ruhe also induziert das magnetfeld im leiter keinen strom soweit ich weiss, denn nur ein sich änderndes magnetfeld induziert in einem leiter einen strom, d.h. nur wenn sich der auf den leiter wirkende teil des magnetfelds verändern würde, würde ein strom induziert. dies könnte auch durch bewegung des leiters geschehen.

allgemein hat der leiter einen widerstand von 0,3 ohm und es liegt eine eingangsspannung von 0,3 volt an. mit dem ohmschen gesetz ergibt sich daraus zumindest einmal der strom:

U=R*I --> I=U/R also hier müsste der Strom 1 Ampere betragen.

die leistung am leiterwiderstand wäre P= U*I = 0,3 W .

desweiteren: der strom, der im leiter fließt erzeugt ein eigenes magnetfeld welches mit dem gegebenen magnetfeld reagieren kann. vielleicht wäre dies auch ein ansatz....

von hier aus weiss ich so nicht weiter wie man auf die masse kommt. bin kein elektrotechniker . im einfachsten fall müsste es wohl eine gleichung geben, welche masse und/oder widerstand, strom, spannung, leistung in verbindung bringt.

vielleicht ist es aber auch über einen anderen weg zu rechnen. wie gesagt sind meine gedanken dazu.

gruß

jkh

[GvC]

Sowohl die Aufgabenstellung selbst als auch der Beitrag von jkh sind ein bisschen unausgegoren.

Also zunächst mal müsste in der Aufgabenstellung festgestellt werden, dass die Schienen selbst widerstandslos sind. Dann fließt im Kreis bestehend aus Spannungsquelle, Schienen und ruhendem Leiterstück (Länge d=0,1m) ein Strom von 1A. Es handelt sich also um den Aufgabentyp "stromdurchflossener Leiter im Magnetfeld", auf den die sog. Lorentzkraft wirkt:

[; \vec{F} = I(\vec{d} \text{x} \vec{B}) ;]

Diese Kraft (oder eine Komponente davon) muss mit der Gewichtskraft (oder einer Komponente davon) im Gleichgewicht sein. Wie das genau aussieht, lässt sich mit der gegebenen Beschreibung nicht sagen, da daraus nicht hervorgeht, wie Leiterstrom und Magnetfeld zueinander gerichtet sind. Da wäre eine Skizze ganz hilfreich.

[jkh]

hi,

also ich hab aus der aufgabe rausgezogen was ich konnte. ok bin nicht auf die lorentzkraft gekommen, weil ich die eher mit einem sich ändernden magnetfeld in verbindung gebracht hatte --> muss ich nochmal nachlesen wenn zeit ist.

leiterstrom und magnetfeld müssten doch eine ausrichtung von 30 ° zueinander haben.


Gruß
jkh

[GvC]

[jkh]

hi hab mal ein bild angefertigt . so hab ich mir das vorgestellt.

http://www.pic-upload.de/view-4772041/lorentskraft.jpg.html


gruß
jkh

[GvC]

Nee, so kann das nicht sein. Der bewegliche Leiter muss ja die beiden Schienen verbinden, sonst gäbe es keinen Stromfluss. So wie Du es gezeichnet hast, fließt durch eine Schiene ein Strom, der aber nicht vom Leiter-, sondern vom Schienenwiderstand abhängt. Der Leiter liegt lose auf einer der beiden Schienen und wird vielleicht von einem Teil des Stromes durchflossen. Die Lorentzkraft, die auf ihn wirken würde, wäre in die Zeichenebene hinein oder aus ihr heraus gerichtet, würde also in keinem Fall die Hangabtriebskraft kompensieren können.

[smedie]

Wow, ich bin echt überrascht, dass ihr euch so schnell schon so viele Gedanken gemacht habt. Ich hab mir auch eine Skizze dazu überlegt, aber ich weiß nicht, wie ich das hochladen kann. WEnn ihr mir sagt, wie ich das machen kann, dann kann ich sie euch auch zeigen

Aber: cool, dass ihr euch so viel überlegt

[jkh]

aja gibst bei google einfach datei hochladen ein.

dann nimmst zb den link http://www.fileuploadx.de/

dort kannst eine datei ins net laden und den link dafür bekommst nach abschluss des hochladens. den kopierst und gibst ihn hier an. ABER: immer schön schauen das es kostenlos ist.


gruß
jkh

[smedie]

danke

so, hier ist der Link zu meiner Skizze, wie ich mir das vorstelle

http://www.fileuploadx.de/672665

[GvC]

Genau wie ich in meinem vorletzten Beitrag vorausgesetzt hatte. Lösung wie dort beschrieben. Strom fließt von vorn nach hinten.

[isi1]

Ich muss bei Google 35 Sekunden warten, bis mühselig das Bild kommt.
Geht das besser?

Noch schöner wäre es, die Bilder gleich wirklich hier abzubilden:

[smedie]

Hej super, ich hab jetzt mit Hilfe von den Überlegungen von GvC eine Lösung raus bekommen. Danke