Spule, Spannung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:19 So 02.03.2008 | | Autor: | itse |
| Aufgabe | Gegeben ist eine langgestreckte Spule der Länge [mm] l_S [/mm] = 1,00 m mit der quadratischen Querschnittsfläche [mm] A_S [/mm] = 100 cm². Sie hat 120 Windungen aus Kupferdraht, der die Querschnittsfläche [mm] A_D [/mm] = 1,00 mm² und den spezifischen Widerstand p = [mm] 1,70\cdot{}10^-^8 \Omega [/mm] m hat. Durch die Spule fließt ein Gleichstrom der Stärke [mm] I_S [/mm] = 10,0 A.
Berechnen Sie die Spannung, die an der Spule anliegt. |
Hallo Zusammen,
die Spannung berechnet sie über folgende Formel:
U = R [mm] \cdot{} I_S; [/mm] R = p [mm] \cdot{} \bruch{l_D}{A_D}
[/mm]
U = p [mm] \cdot{} \bruch{l_D}{A_D} \cdot{} I_S
[/mm]
Somit muss man noch rauskriegen, wie lange der Draht ist. Ich habe die Fläche der Spule [mm] (A_S [/mm] = 100 cm²), daraus berechne ich den Radius von 0,056 m. Und den Umfang einer Wicklung erhält man aus U = 2 [mm] \cdot{} [/mm] r [mm] \cdot{} \pi [/mm] = 2 [mm] \cdot{} [/mm] 0,056 m [mm] \cdot{} \pi [/mm] = 0,35 m. Nun noch mal 120 nehmen, somit müsste man die Länge des Drahtes bekommen, dieser beträgt dann 42,54 m.
Nun alles einsetzen:
U = [mm] 1,70\cdot{}10^-^8 \Omega [/mm] m [mm] \cdot{} \bruch{42,54 m}{1,0\cdot{}10^-^6 m²} \cdot{} [/mm] 10 A = 7,23 V.
In der Lösung steht aber 8,16 V. Stimmt die Berechnung der Drahtlänge nicht?
Vielen Dank im Voraus.
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Hallo!
Es geht hier um eine quadratische Spule, nicht um eine kreisförmige.
Wie groß ist der Umfang dann?
Ich komme dann zunächst auf 4,8m Drahtlänge. Bedenke aber, daß die Spule 1m lang ist, der Draht ist also noch was länger, weil dieser eine Meter auch noch überbrückt werden will. Mit Pythagoras komme ich dann auf 4,9m.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:31 So 02.03.2008 | | Autor: | itse |
Hallo,
> Es geht hier um eine quadratische Spule, nicht um eine
> kreisförmige.
Ich sollte aufmerksamer lesen!
> Wie groß ist der Umfang dann?
Somit ist eine Seite 0,1 m lang, der Umfang einer Windung beträgt somit 0,4 m und dies mal 120 ergibt 48 m. Setze ich dies ein, komme ich auf die in das Ergebnis in der Lösung.
> Ich komme dann zunächst auf 4,8m Drahtlänge.
Es sind 120 Windungen und keine 12. Oder hab ich etwas falsch gemacht?
> Bedenke aber, daß die Spule 1m lang ist, der Draht ist also noch was
> länger, weil dieser eine Meter auch noch überbrückt werden
> will. Mit Pythagoras komme ich dann auf 4,9m.
Dies wird in der Lösung nicht gemacht, die rechnen mit 48 m. Dies ist doch die effektive Länge der Spule? Oder soll ich den einen Meter dazuaddieren weil die Spule an eine Spannungsquelle angeschlossen ist? Und somit der eine Meter dazuaddiert werden sollte. Wenn ich mit 49 m Länge rechne, beträgt die Spannung 8,33 V.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:48 So 02.03.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo itse,
halte Dich doch einfach an die Aufgabe und dann haut das mit der Lösung schon hin. Der Tipp von Event_Horizon mag zwar für die Praxis kann sinnvoll sein, einen Hinweis, dass man so vorgehen soll, findet man jedoch nicht in der Aufgabenstellung. Was das Ganze mit Pythagoras zu tun hat, weiss ich beim besten Willen nicht, aber "nach Adam Riese" kann ich es verstehen  .
Viele Grüße,
Infinit
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