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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:31 Do 20.06.2013 | | Autor: | DarkJiN |
| Aufgabe | Aufgabe 5.1: Hochspannungsleitung
(4 Punkte)
In einer 380 V-Hochspannungsleitung iet ein Strom von 2 kA. Welchen Mindestabstand mussendie Hin- und Ruckleitung in Luft (Permeabilitatszahl
r= 1) zueinander wahren, damit die zwischen ihnen wirkende Kraft pro Meter nicht mehr als 1 N beträgt? |
Hallo,
ich habe leider keine Ahnugn wie man das berechnet und möchte daher auch erstmal lieber n stichwort haben wonach ich suchen kann um das Phänomen zu verstehen.
Ich hab hier n paar Physikbücher liegen und würde mich erstmal mit der Thematik beschäftigen bevor ich weiter mache.
Danke
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:08 Do 20.06.2013 | | Autor: | notinX |
Hallo,
ein Stromdurchflossener Leiter erzeugt ein Magnetfeld (Biot-Savart-Gesetz) das kannst Du erstmal für einen Leiter berechnen. Was passiert dann mit einem zweiten Leiter der in dieses Magnetfeld gebracht wird? Im Leiter bewegen sich Ladungen und diese befinden sich in einem Magnetfeld, es wirkt also die Lorentzkraft auf sie.
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:08 Do 20.06.2013 | | Autor: | DarkJiN |
Kannst du mir vllt helfen die elektromagnetische Flußdichte zu berechnen?
Ich ahb hier in meinem Physikbuch folgendes gefunden:
Durchflutungsgesetz (Ampere)
[mm] \integral_{a}^{b}{\vec{H}d\vec{s}}= \summe_{k=1}^{n} I_k
[/mm]
H ist die gesuchte magnetische Feldstärke aber wofür steht d,s ?
und das Biot-savart-gesetz finde ich leider nur bei Wiki, was sich mir nciht richtig erschließt.
[mm] \mathrm{d}\boldsymbol{B}(\boldsymbol{r}) [/mm] = [mm] \frac{\mu_0}{4\pi}\,I\,\mathrm{d}\boldsymbol{l} \times \frac{\boldsymbol r - \boldsymbol r'}{|\boldsymbol r - \boldsymbol r'|^3}.
[/mm]
Ich hab ja gar keinen Ort. Kannst du (oder wer anders) mir weiterhelfen?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:36 Do 20.06.2013 | | Autor: | leduart |
hallo
1. du meinst wohl 380kV?
2. sieh dir mal die def. von 1 Ampere an.
3. $ [mm] \integral_{a}^{b}{\vec{H}d\vec{s}}= \summe_{k=1}^{n} I_k [/mm] $
es wird längs eines geschlossenen Weges um den (die) ströme integriert, z.b über einen Kreis vom radius r
4. die 2kA müssen hin und zurück geleitet werden.
5, wenn ihr biot-savat nicht hattet geht es auch ohne.- du solltest man angeben, welche gesetze du kennst! Du bist ja auf der uni und nicht auf der Schule.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:51 Sa 22.06.2013 | | Autor: | DarkJiN |
1. In der Aufgabe steht tatsächlich 380V
1 Ampere sind 1 [mm] C*s^{-1}
[/mm]
und ich weiß nicht genau was wir in der Vorlesung behandelt haben. Ich arbeite das grade nach, aber das ist auch unerheblich ich möchte die Aufgabe lösen. Wie ist mir egal, ich möchte es am Ende nur verstanden haben :)
ich hab die Lösung in der Übung mitgeschrieben:
[mm] F_L= Q(\vec{V}x\vec{B})
[/mm]
F= [mm] \bruch{N_0 F_i I_2*l}{2\pi d}
[/mm]
d= [mm] \bruch{N_0*I_2*l}{2\pi F}
[/mm]
=0,8 m
Aber leider erschließt sich dieser Rechnung mir nicht.
Wie berechne ich die Lorentzkraft da oben?
Wofür stehen die ganzen variablen?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 09:26 So 23.06.2013 | | Autor: | Infinit |
Ein Drehstromsystem im Haushalt arbeitete früher mit 380 V, heute mit 400 V. Die Litzen, die dabei verwendet werdn, halten aber keine 2 kA aus.
Viele Grüße,
Infinit
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Hallo!
Naja, 380V ist auch keine Hochspannung, sondern Niederspannung. Hochspannung nennt der normale Bürger das...
Ansonsten kann es schon sein, daß auch solch hohe Ströme fließen, früher und z.T. noch heute wurden Häuser nicht über ein Erdkabel, sondern über Freileitungen mit Strom versorgt. Der Abstand zwischen den Kabeln beträgt zwar weniger als 1m, aber da das ein Drehstromnetz ohne weitere Trafos ist, hat man effektiv 380V zwischen den Phasenleitern.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:28 So 23.06.2013 | | Autor: | leduart |
Hallo
kennst du das magnetfeld eines stromdurchflossenen geraden Leiters, H=? N_0soo wohl [mm] \mu_0 [/mm] sein , Zusammenhang zw, B und H?
Zusammenhang zw. v und Q und I
dann kannst du deine Formeln erklären.
nebenbei, wir sind kein Ersatz für eine vorlesung oder Buch oder skript, die musst du schon selbst durcharbeiten.
noch ein Nebenbei: Übungsstunden sind zum Fragen da, nicht zum blinden Mitschreiben!ich denke, wenn wir dir hier alles auseinander tüfteln hinern wir dich am echten studieren.
die Def. von 1A ist etwas anderes als die Umschreibung in andere Einheiten! hier ist doch eher 1C definiert als 1C=!A*s.
wenn ich dich frage wie kg definiert ist kannst du auch nicht schreiben [mm] 1kg=1N*s^2/m
[/mm]
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:39 So 23.06.2013 | | Autor: | DarkJiN |
Natürlich, ist das hier kein Ersatz für eine Vorlesung.
Aber da ich bin einem Monat meine Physik Klausur schreibe und aus der Vorlesung leider gar nichts mitgenommen habe, arbeite ich nun Aufgaben aus meinem Physikbuch und Altklausuren durch. Ich lese das Kapitel im buch und versuche die Aufgaben zu lösen. Habe ich Probleme wende ich mich an euch. Ich hab ja auch nur Probleme in Physik, das hört dieses Semester aber auf. Eigentlich studiere in Biochemie und in meinen "kernfächern" habe ich solche Probleme nicht.
Außerdem stellst du dir die Übungen glaub ich falsch vor. In Physik laufen die Übungen so, dass nach der Vorlesung ein anderer Dozent in den Hörsaal kommt und den 200 bis 300 Studenten einige Aufgaben vorrechnet und die Lösungen anschreibt. Keine Chance da eine Frage zu stellen. Das ist nicht gewünscht und auch überhaupt nicht möglich, dass der Dozent einen versteht.
Das hat letztes Semester ganz gut funktioniert. Ich habe alle Aufgaben durchgearbeitet und bei Sachen wo ich Probleme hatte hier gefragt und nciht bloß die Rechnung auswendig gelernt, so habe ich am Ende sogar alles verstanden.
Zurück zu meiner Aufgabe:
[mm] \overrightarrow{B}=\mu *\overrightarrow{H}
[/mm]
wobei µ die magnetische Feldkosntante ist H die Elektrische Feldstärke und B die magnetische Flussdichte.
Für das magnetfeld eines Stromdurchflossenen Leiters finde ich:
H = [mm] \frac{I}{2 \pi \cdot r} [/mm]
leider erschließen sich die Rechnungen immernoch nicht für mich.
Wenn ihr mir einfach sagt wofür die einzelnen Variablen stehen würde mir das glaub ich ziemlich weiterhelfen
EDIT: In meinen Aufzeichnungen finde ich wie oben gesagt die Formel
F= [mm] \bruch{N_0*F_i*I_2*l}{2\pi d}
[/mm]
In den Büchern steht überall
F= [mm] \bruch{\mu I_1*I_2*l}{2\pi d}
[/mm]
kann es sein, dass ich da einfach etwa snciht lesen konnte und falsch abgeschrieben habe? so macht die Formel auch Sinn.
Hatte mich immer nur gefragt welche Kraft [mm] F_i [/mm] sein soll.
So könnte ich einfach nach d umstellen. Nur was setze ich für l ein? Wie lang sind die Leitungen? das steht doch niergendwo angegeben
okay noch ein EDIT mir ist jezt ein Lciht aufgegangen.
Ich weiß zwar nciht was l ist, aber ich weiß das [mm] \bruch{F}{l}=1 [/mm] ist
und [mm] \bruch{F}{l}= \bruch{\mu I_1*I_2}{2\pi d}
[/mm]
[mm] 1=\bruch{\mu I_1*I_2}{2\pi d}
[/mm]
jetzt kann ich nach d umstellen:
[mm] d=\bruch{\mu I_1*I_2}{2\pi }
[/mm]
bei [mm] \mu= 4\pi 10^{-7} I_1=2kA=2000A [/mm] und [mm] I_2=2kA [/mm] ergibt sich
d=0,8 m
Danke trotzdem für eure Hinweise!
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