www.vorhilfe.de
Vorhilfe

Kostenlose Kommunikationsplattform für gegenseitige Hilfestellungen.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Vorhilfe
  Status Geisteswiss.
    Status Erdkunde
    Status Geschichte
    Status Jura
    Status Musik/Kunst
    Status Pädagogik
    Status Philosophie
    Status Politik/Wirtschaft
    Status Psychologie
    Status Religion
    Status Sozialwissenschaften
  Status Informatik
    Status Schule
    Status Hochschule
    Status Info-Training
    Status Wettbewerbe
    Status Praxis
    Status Internes IR
  Status Ingenieurwiss.
    Status Bauingenieurwesen
    Status Elektrotechnik
    Status Maschinenbau
    Status Materialwissenschaft
    Status Regelungstechnik
    Status Signaltheorie
    Status Sonstiges
    Status Technik
  Status Mathe
    Status Schulmathe
    Status Hochschulmathe
    Status Mathe-Vorkurse
    Status Mathe-Software
  Status Naturwiss.
    Status Astronomie
    Status Biologie
    Status Chemie
    Status Geowissenschaften
    Status Medizin
    Status Physik
    Status Sport
  Status Sonstiges / Diverses
  Status Sprachen
    Status Deutsch
    Status Englisch
    Status Französisch
    Status Griechisch
    Status Latein
    Status Russisch
    Status Spanisch
    Status Vorkurse
    Status Sonstiges (Sprachen)
  Status Neuerdings
  Status Internes VH
    Status Café VH
    Status Verbesserungen
    Status Benutzerbetreuung
    Status Plenum
    Status Datenbank-Forum
    Status Test-Forum
    Status Fragwürdige Inhalte
    Status VH e.V.

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Dt. Schulen im Ausland: Mathe-Seiten:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
Forum "Physik" - Wechselstrom - Übungsaufgaben
Wechselstrom - Übungsaufgaben < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Physik"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 03:34 Do 31.01.2008
Autor: oli_k

Hallo,
wäre nett, wenn sich einer von euch mal die ersten Aufgaben meines Übungsblattes für's Abi durchgucken könnte:




Eine quadratische Spule mit 20cm Kantenlänge und 20 Windungen wird in einem homogenen B-Feld mit konstanter Winkelgeschwindigkeit und der Frequenz 50Hz gedreht. Bei [mm] \alpha=0° [/mm] ist t=0 und U=I=0.
Am Diagramm kann ich da ausserdem auch noch U_max=25V ablesen.


1.) Leite aus dem Induktionsgesetz eine Formel für die in der Spule induzierte Spannung her. Berechne die magnetische Flussdichte, damit sich das Oszillogramm in Abb. 2 ergibt. Abb. 2 ist bereits beschrieben, mehr als das, was ich gerade angegeben habe, kann man da nicht mehr rausholen.

Ich habe mir dazu einfach den Punkt herausgesucht, bei dem [mm] \vec{v}\perp\vec{B} [/mm] ist - Dort gilt:
[mm] \alpha=90° [/mm]
[mm] U_i=25V [/mm]
[mm] v=2r\pi/T=10\pi [/mm] m/s
l=20*2*0,2m (20 Windungen, zwei effektive Leiterteile, 0,2m pro Leiterteil)
B=konst.
Desweiteren gilt [mm] U_i=-Blv, [/mm] somit auch [mm] B=-U_i/lv, [/mm] eingesetzt etwa 0,98T. Ist das so der richtige Weg?



2.) Die Spule betreibt eine Glühlampe mit U_max=25V und I_max=1,6A, wobei U~I, sprich: In Phase. Frequenz 50Hz.
a) Berechne die Kraft, die auf EIN einzelnes Leiterstück wirken muss, wenn [mm] \alpha [/mm] exakt 0° bzw. 90° ist.

Hier habe ich nicht genau verstanden, wie ich auf die Kraft komme. Die Kraft, die auf einen stromführenden Leiter wirkt, ist logisch - Aber ist das auch die Kraft, die auf den Leiter wirken muss? Die wirkt doch in eine ganz andere Richtung als die Richtung, in die der Leiter bewegt wird... Ist die also überhaupt richtig? Naja, ich habe keine andere Formel für F gefunden... Demnach wäre F bei 0° auch 0N, da mit I=0 auch F=lBI=0. Bei 90° also F=lBI_max=0,2m*0,98T*1,6A, also etwa 0,314N.


b) Bestimme auch die bei einer Umdrehung insgesamt umgesetzte elektrische Energie.

Hier habe ich die Formel W=UIt benutzt.
U(t) ist ja [mm] 25V*sin(100\pi*ts^{-1}) [/mm] und
I(t) ist ja [mm] 1,6A*sin(100\pi*ts^{-1}). [/mm]

Also sollte W doch das Integral einer Umdrehung (0s bis 1/50s) von U(t)*I(t) sein, das ganze nach dt, also:
[mm] W=40VA*\integral_{0s}^{1/50s}{sin²(100\pi*ts^{-1}) dt}=0,4J [/mm]

Ist das hier der richtige Ansatz bzw. die richtige Lösung? Dies ist ja die Energie, die in die Lampe rein ist. Dreckeffekte dürfen wir vernachlässigen. Muss ich noch irgendwie die Windungen mit einbeziehen oder so?

        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:55 Do 31.01.2008
Autor: Event_Horizon

Hallo!


1)

Diese Formel sagt mir nicht viel, ich kenne diese hier:

[mm] U=-n*\frac{d}{dt}\Phi=n*\frac{d}{dt}(AB) [/mm]

[mm] \Phi=AB [/mm] ist der Fluss des Magnetfeldes B durch die effektive Fläche A. Damit meine ich die Fläche, die das Magnetfeld sieht, also den Anteil senkrecht zum Feld.

Ableiten (Produktregel!)

[mm] U=-n*\left[\left(\frac{d}{dt}A\right)*B+A*\left(\frac{d}{dt}B\right)\right]=-n*\left(\frac{d}{dt}A\right)*B [/mm] , denn das Magnetfeld ist zeitlich konstant.


Nun gilt [mm] $A(t)=A_0*\cos(\omega [/mm] t)$. Wenn du das einsetzt und ableitest, bekommst du einen SIN, und damit wie gewünscht U(0)=0.


2a)
Ich verstehe auch nicht ganz, was man da will, aber ich stimme deiner Rechnung da erstmal zu.


b)

Das ist richtig! Heraus kommt, daß die Energie nicht einfach [mm] U_{max}*I_{max}*t [/mm] ist, sondern nur ein Bruchteil davon, es müßte [mm] \frac{1}{\wurzel{3}} [/mm] sein. Dieser Faktor gibt den Unterschied zwischen Spitzenspannung und Effektivspannung an.


(Wenn du Gleichspannung benutzen würdest, bräuchtest du nur [mm] 1/\wurzel{3} [/mm] der Spitzenspannung der Wechselspannung, um die gleiche Leistung aus der Birne rauszuholen.)



Bezug
                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:26 Fr 01.02.2008
Autor: oli_k

Hallo,
meine Formel aus 1.) gibt es aber definitiv auch, schau mal in die Formelsammlung.
Was ich bei deiner Formel nicht verstehe (ich kannte die ja vorher schon, aber konnte die nicht anwenden...): Es geht ja darum, dass U proportional zur Flächenänderung ist. Was hat denn nun die Spannung damit zu tun, wie weit die beiden effektiven Stromleiter auseinander sind? Dadurch wird die Fläche ja größer, aber die Länge der beiden bleibt gleich. Meine Vermutung: Die Flächenänderung hat physikalisch eigentlich direkt nichts mit der Spannung zu tun, allerdings kann sie ja damit auch die Geschwindigkeit beschreiben (größere Fläche bei gleicher Frequenz -> höhere Geschwindigkeit der Aussenteile). Stimmt das?


Zu 2.b):
Ich glaube, da liegst du falsch.
Bei Sinusstrom ist der Effektivwert jeweils [mm] 1/\wurzel{2} [/mm] des Maximalwertes. Damit ist [mm] P_{eff}=U_{eff}*I_{eff}*t=1/\wurzel{2}*U_{max}*1/\wurzel{2}*I_{max}*t=1/2*U_{max}*I_{max}=1/2*P_{max} [/mm]

In meinem Beispiel ist [mm] P_{max}=25V*1,6A=40W, [/mm] also [mm] P_{eff}=20W, [/mm] also [mm] W_{1/50s}=20W*1/50s=0,4J, [/mm] was ja mit meinem Ergebnis übereinstimmt.

Korrigier mich bitte, falls du doch richtig lagst.


Danke,
Oli

Bezug
                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:50 Fr 01.02.2008
Autor: leduart

Hallo
bei 2b) hast du völlig recht, da hat sich EH vertan.
Auch mit deinem Induktionsgesetz in 1 hast du recht. Du führst die Induktion mit deiner Formel auf die Lorenzkraft zurück, EH nimmt das allgemeinere Gesetz, das auch gilt, wenn sich B*A aus nem anderen Grund ändern.!
Für ie Stellung, wo v grad senkrecht B ist hast du auch die Formel richtig angewandt.(Zahlen hab ich nicht nachgerechnet.
Nur ist ja nicht nur die Maximalspannung verlangt, ich würde erwarten, dass mit herleitung verlangt ist [mm] U_{ind}=U_{max}*sin{wt} [/mm] herleitest, dann musst du das noch für ne allgemeine Stellung von v und B machen!
zum anderen Punkt: sobald man die Spule zur Stromerzeugung benutzt, also nicht mehr nur die Spannung am offenen Ende misst fliesst ja der Strom, der aussen fliesst durch die Spule zurück. durch den Strom in den Leitern wirkt wieder ne Kraft F=B*I*l auf die Leiter wenigstens wenn I ,l grade senkrecht zu B. dadurch wird die Spule gebremst, bzw. man braucht mehr Kraft, sie am Drehen zu halten. die Sollst du in 2 Momenten ausrechnen.
Gruss leduart

Bezug
                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 02:29 Fr 01.02.2008
Autor: oli_k

Hi,
vielen Dank!

Habe ich denn in 2a richtig gerechnet? Die Kraft wirkt doch zum Rotationsmittelpunkt hin bzw. von diesem weg - und eben nicht gegen die Drehrichtung. Macht die dann trotzdem was aus?

Zu 1:
Hast du eine Antwort auf meine letzte Frage bezüglich der Flächenänderung? Ist das quasi ein Zufall, dass die Flächenänderung auch die Winkelgeschwindigkeit genau beschreibt? Man muss ja auch irgendwie von der allgemeinen Form mit Flächenänderung auf die spezielle Form F=BIl kommen, ohne dabei irgendwelche Konstanten einzufügen - Das finde ich sehr seltsam, da eine Flächenänderung damit für mich zunächst erstmal garnichts zu tun hat.

Sollten da denn dieselben Zahlen rauskommen mit beiden Formeln?

Danke
Oli




Bezug
                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:22 Fr 01.02.2008
Autor: leduart

Hallo
ich weiss nicht genau, wie ihr den angegebenen Winkel [mm] \alpha [/mm] rechnet.
ich nehm mal an alle B-Linien durch die Fläche (Öffnung) der Spule 0°, kein B durch die Fläche 90° (sonst dreh was ich sage um.
Bei 0° ist die Spannung, die entsteht grade 0, weil sich die Drähte momentan in B- Richtung bewegen, deshalb ist der Strom -in Phase mit U-  auch 0 also keine Kraft.
bei 90° ist die Spannung grade maximal - Leiter bewegen sich senkrecht zu B- also ist der Strom auch maximal. Die Kraft ist maximal und gegen Drehrichtung (nicht auf die Achse zu).
(mal deine B-Linien in pos x-Richtung, der Rahmen liegt auf dem Papier, rechtes Teil geht grade ins Papier rein linkes aus dem Papier raus. im rechten Teil fliesst dann der Strom nach unten, (neg y-Richtung,) die Kraft also senkrecht zum Papier , aus dem Papier raus.
probiers lieber aus- manchmal vertu ich mich mit den Richtungen
Gruss leduart

Bezug
                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (reagiert)
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 23:54 Fr 01.02.2008
Autor: oli_k

Hi,
ok, hast Recht, hab mich da vertan.

Kannst du mir meine Frage zu der Fläche jetzt vielleicht noch erklären? Wäre super.

Vielen Dank,
Oli  

Bezug
                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:48 Sa 02.02.2008
Autor: leduart

Hallo
ich seh keine offene Frage mehr, wenn doch schreib sie nochmal neu.
Gruss leduart

Bezug
                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:33 Sa 02.02.2008
Autor: oli_k

Hallo,
ich wollte wissen, ob du vielleicht noch eine physikalisch anschauliche Erklärung dafür hast, warum die Flächenänderung etwas mit der Spannung zu tun hat. Es kommt ja hin, wie ich gesehen habe, allerdings sehe ich keinen Zusammenhang zwischen einem mit v bewegten Leiter und einem von zwei Leitern und zwei nicht induzierenden Leitern aufgespannten Quadrat, dessen Fläche sich ändert.
Oder kurz: Wie kann  ich beweisen, dass [mm] $lv=\Delta [/mm] A$ stimmt? Die Einheit m²/s ist ja schonmal gleich, aber der Radius ist ja jetzt zum Beispiel nur in A direkt drin.
  
Vielen Dank
Oli

Bezug
                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Magnetischer Fluss
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:04 Sa 02.02.2008
Autor: Infinit

Hallo olli,
eine Induktionsspanung entsteht nur, wenn sich der sogenannte magnetische Fluss ändert. Dieser ist vom Magnetfeld abhängig, aber auch von der durch einen elektrischen Leiter eingeschlossenen Fläche, durch die das Magnetfeld durchtritt. 1831 wurde das von Faraday experimentell das erste Mal festgestellt. Dabei ist es gleichgültig, auf welche Art und Weise die Änderung des magnetischen Flusses herbeigeführt wird. Eine Leiterschleife kann dabei ruhen und das Magnetfeld ändert sich oder eine Schleife dreht sich in einem konstanten Magnetfeld, das Prinzip jedes Wechselspannungsgenerators.
Bewegt sich ein Leiter in einem Magnetfeld, so findet in ihm eine Ladungstrennung statt, es entsteht eine Spannung, die ich messen kann. Hierzu schließe ich ein Voltmeter an den Leiter an. Dessen Zuführungsdrähte bilden zusamen mit dem Leiter wieder eine geschlossene Fläche, in der ein Magnetfeld vorhanden ist. Damit sind wir wieder beim magnetischen Fluss, in diesem Falle ändert sich durch die Bewegung des Leiters die vom Magnetfeld durchdrungene Fläche als Funktion der Zeit, sprich der Geschwindigkeit, mit der sich der Leiter bewegt.
Viele Grüße,
Infinit

Bezug
                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:43 Sa 02.02.2008
Autor: oli_k

Hallo,
vielen Dank! Trotzdem wundere ich mich noch etwas, warum der Abstand der beiden induzierenden Leiter etwas mit der Spannung zu tun hat - Es sollte doch egal sein, wie nah die beiden aneinander sind, die Verbindungsstücke ändern ja nichts am Stromfluss. Ich kann ja mit der Fläche rechnen, nur verstehe ich es noch nicht ganz.  

Aber mal was anderes im weiteren Verlauf der Aufgabe:
Man ersetzt nun die Glühlampe mit einem Kondensator, dabei wird die Spule weiter gedreht.
Jetzt soll aus [mm] U(t)=U_{max}*sin(\omega*t) [/mm] eine Formel für I(t) hergeleitet werden. I ist ja nun einfach [mm] 1/2\pi [/mm] vor U, also muss ich ja im sinus einfach minus [mm] 1/2*\pi [/mm] rechnen, bzw. statt dem sin ein -cos setzen, oder nicht?

Was ich dabei aber nicht verstehe:
Das wäre ja der Verlauf, wenn ich einmalig den Kondensator auflade und dann schwingen lasse. Allerdings führe ich doch ständig neue Energie zu, dadurch, dass ich die Spule ja weiter drehe. Dabei erhöht sich die Spannung nicht, ebensowenig wie die Stromstärke. Wo geht also die ganze Energie hin? Der gesamte Schwingkreis soll als ungedämpft angesehen werden.

Danke,
Oli

Bezug
                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:39 Sa 02.02.2008
Autor: leduart

Hallo
Du hast mit deinen Überlegungen recht! aber der Kond. wird ja immer wieder auf und entladen, d,h, kurze Zeit wird a Energie reingesteckt, danach wieder entnommen.
Wenn du dir die Leistung P=U*I=k*sinwt*coswt=k*sin2wt ansiehst ist sie mal positiv, mal negativ, über eine Periode integriert ist damit die Arbeit 0.
anders ausgedrückt von der Spule her gesehen, sie wird mal gebremst, mal beschleunigt, d.h. wenn du sie drehen müsstest, wär es schwer, sie gleichmäßig zu drehen!
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:10 Sa 02.02.2008
Autor: oli_k

Heisst das etwa, der Motor, der die Spule dreht, verrichtet dabei letztendlich keine Arbeit? Das ist für mich schwer vorstellbar... Kannst du den Prozess vielleicht mal [mm] \pi/2-phasenweise [/mm] beschreiben und dabei angeben, wo gerade die Energie steckt und ob Strom fliesst? Und sage mir doch bitte mal genau, zu welchem Zeitpunkt die Spule gerade beschleunigt wird. Ich finde gerade nicht den Punkt, wo die Lorentzkraft in Drehrichtung wirkt.

Danke!  

Bezug
                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:12 Sa 02.02.2008
Autor: leduart

Hallo oli
Ich zumindest hab keine Lust das nochmal alles aufzuschreiben.
1.du weisst, dass die  gedrehte Spule ne sinus Spanng hergibt.  
2. du weisst ,ass Strom und Spg um [mm] \pi/2 [/mm] versetzt sind.
3.du weisst dass der Strom zum Kondensator auch durch die Spule fliesst.
jetzt noch mal alles von vorn aufzudröseln, wann welche Spannung, welcher Strom welche Kraft usw. ist mir zu langwierig. Ich lass die Frage offen, vielleicht hat sonst jemand Lust.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:49 So 03.02.2008
Autor: oli_k

Hi,
ok, das seh ich ein, das mag wirklich ein bisschen zu übertrieben viel sein. Kannst du eben sagen, bei welchem t die Spule beschleunigt wird? Bei t=0 soll I=0 sein.

Danke
Oli

Bezug
                                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:26 So 03.02.2008
Autor: leduart

Hallo
I=0 folgt F=0
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 01:51 So 03.02.2008
Autor: oli_k

Hi,
das ist mir schon klar.
Du hast allerdings geschrieben, die Spule würde mal beschleunigt werden und mal abgebremst werden. Für t=0 wird sie ja weder beschleunigt noch abgebremst.

Wenn entweder [mm] F_{gegen Drehrichtung}=0 [/mm] oder [mm] F_{gegen Drehrichtung}>0 [/mm] ist - Wo geht dann die Arbeit hin, die die Drehmaschine in den Schwingkreis steckt?

Also ohne die antreibende Maschine wäre das alles klar, die Energie bleibt im Kreis, nichts geht verloren, nichts kommt dazu. Aber ich sehe ja, wie die Maschine arbeitet - Die Energie kann doch nicht einfach verschwinden?

Danke für deine Geduld!

Bezug
                                                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:58 So 03.02.2008
Autor: leduart

Hallo
wenn I=0 folgt P=U*I=0 also keine momentane Leistung.
Ohne Reibung würde doch ne Spule, die gedreht wird auch immer weiterlaufen nachdem sie einmal angeschubst ist. Solange kein Strom fliesst und nur Spannung an den Enden anliegt wird keine Arbeit geleistet.
nochmal P=U*I=1/2sin2wt und das ist positiv für 0<t<T/4 negativ für T/4<t<T/2 usw.
natürlich ist das mit beschl. und bremsen auch periodisch.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:36 So 03.02.2008
Autor: oli_k

... wo geht die Arbeit der antreibenden Heissluftmaschine also hin, wenn nicht in den Stromkreis? Du erklärst das ständig mathematisch nochmal, das ist mir aber doch klar wie es mit dem Verlauf der sin(x)*cos(x)-Kurve aussieht, darum geht es doch garnicht... Ich frag mich nur, wie ne Heissluftmaschine negative Leistung erbringen soll.  

Bezug
                                                                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:04 Mo 04.02.2008
Autor: leduart

Hallo
Ich weiss nicht genau, woher plötzlich ne Heissluftmaschine kommt. die kriegt ihre Leistung ja auch irgendwo her! sie muss also weniger arbeiten, im Schnitt ausser gegen die Reibung gar nix.
Für die Regulierung wär as ein großes Problem, denn wenn deine Antriebsmaschine versucht gleichmäßig zu laufen, wird sie daran gehindert! sie würde also mal schneller laufen, dadurch die Spannung erhöhen, dann wieder langsamer, sei froh, dass du das nicht regulieren musst. Wenn man so nen Kondensator als "Last" hat ist der Antrieb mit konstanter Umdrehungszahl ohne ruckeln wirklich schwer. wenn dus langsam mit der Hand antriebst, müsstest du  während ner 1/4 Drehung Kraft aufbringen, in der nächsten 1/4 würde deine Hand mitgezogen usw.
Wo geht die Arbeit einer Wind oder Wassermühle hin, wenn grade nichts gemahlen wird? Es gibt Situationen, wo ne Maschine ihre mögliche Leistung nicht los wird!
Gruss leduart


Bezug
                                                                                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 01:56 Mo 04.02.2008
Autor: oli_k

Bei einer Windmühle würde ich sagen, dass das Rad, wenn es denn einmal läuft, keine Arbeit vom Wind mehr aufnimmt (da es sich ja schon dreht) und auch keine Arbeit abgibt, wenn keine gebraucht wird. Damit wäre die Energiebilanz wieder 0.
Heisst das, ich könnte die Heissluftmaschine bzw. jeglichen Antrieb entfernen und die Spule würde sich (reibungfrei! sonst wär es ja ein perpetuum mobile...) ständig weiterdrehen, wenn auch nicht stets mit der gleichen Geschwindigkeit? Oder muss in das System tatsächlich noch Arbeit reingesteckt werden, für die es keinen "Ausgleich" gibt?

Sorry, dass ich dich hiermit so nerve, aber das Problem liegt mir echt auf dem Herzen ;)



Bezug
                                                                                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:35 Mo 04.02.2008
Autor: leduart

Hallo
Ja: die Maschine einmal anwerfen, oder den Kondensator einmal aufladen, dann liefe er als Perpetuum mobile zweiter Art ewig. also keine Reibung und keinerlei ohmscher Widerstand in den Leitungen vorausgesetzt- was es ja nun mal nicht gibt!
Es ist dann einfach ein ungedämpfter Schwingkreis.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:16 Mo 04.02.2008
Autor: oli_k

Würde es sich ohne Antrieb denn auch noch weiterdrehen? Ja, oder?

Bezug
                                                                                                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:49 Mo 04.02.2008
Autor: leduart

Hallo
hab ich schon beantwortet.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:09 Mo 04.02.2008
Autor: oli_k

"Ja: die Maschine einmal anwerfen, oder den Kondensator einmal aufladen, dann liefe er als Perpetuum mobile zweiter Art ewig. also keine Reibung und keinerlei ohmscher Widerstand in den Leitungen vorausgesetzt- was es ja nun mal nicht gibt!
Es ist dann einfach ein ungedämpfter Schwingkreis."

Ich finde, daraus geht nicht hervor, ob sich das Teil nun dreht oder nicht. Ich vermute einmal, es wird ständig gebremst und wieder beschleunigt, ohne dass es angetrieben wird.



Bezug
                                                                                                                                                                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:35 Mo 04.02.2008
Autor: leduart

Hallo
> "Ja: die Maschine einmal anwerfen, oder den Kondensator
> einmal aufladen, dann liefe er als Perpetuum mobile zweiter
> Art ewig. also keine Reibung und keinerlei ohmscher
> Widerstand in den Leitungen vorausgesetzt- was es ja nun
> mal nicht gibt!
>  Es ist dann einfach ein ungedämpfter Schwingkreis."
>  
> Ich finde, daraus geht nicht hervor, ob sich das Teil nun
> dreht oder nicht. Ich vermute einmal, es wird ständig
> gebremst und wieder beschleunigt, ohne dass es angetrieben
> wird.Recht hast du. Das Andrehen muss mehr Energie aufbringen als schliesslich hin und herschwingt. Da man ja am Ende Rotationsenergie und el. Energie hat.

Aber die Masse bzw. Trägheitsmoment des Rotors hatten wir ja bisher nicht mit reingezogen.
Gruss leduart


Bezug
                                                
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Anderes Ergebnis bei Rechnung
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:50 Sa 02.02.2008
Autor: oli_k

Hallo,
habe das jetzt mal mit [mm] $U=-n*B*\Delta [/mm] A$ durchgerechnet.
[mm] $\Delta [/mm] A(t)=A'(t)$ ist ja [mm] -A_0*\omega*sin(\omega*t). [/mm]
Die Spannung ist bei t=0 minimal, also hier sin:
[mm] U(t)=U_{max}*sin(\omega*t) [/mm]

Daraus folgt:
[mm] B=-\bruch{1}{n}*\bruch{U(t)}{A'(t)}=-\bruch{1}{20}*\bruch{-A_0*\omega*sin(\omega*t)}{U_{max}*sin(\omega*t)}=\bruch{1}{20}*\bruch{U_{max}}{A_0*\omega}=\bruch{1}{20}*\bruch{25V}{0,2m*0,2m*\bruch{2\pi}{1/50s}}\approx0,0995T [/mm]

Das andere Ergebnis war 0,98T.

Wo liegt hier der Fehler?

Danke,
Oli

Bezug
                                                        
Bezug
Wechselstrom - Übungsaufgaben: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:54 Sa 02.02.2008
Autor: oli_k

Hat sich geklärt, habe bei der alten Rechnung einen Fehler gemacht.
Nach B=-U/lv ist B ebenfalls etwa 0,0995T.

Danke trotzdem!

Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Physik"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.vorhilfe.de