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Aufgabenstellung:

Bei dem in Bilda dargestellten Eisenkem aus Stahlguss ist auf dem linken Außenschenkel eine Spule mit Windungen aufgebracht, die vom Strom A durchflossen wird. Der rechte Außenschenkel trägt eine Spule mit Windungen. Im vorhandenen Luftspalt soll eine Flussdichte von erzeugt werden.

Welcher Strom muss in der rechten Spule fließen?

Verzweigter magnetischer Kreis mit Luftspalt:

Abbildung

a) Gegebene Anordnung (Maße in mm),
b) Verlauf der auftretenden magnetischen Flüsse

Lösungsweg:

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Bei der geforderten Luftspaltflussdichte beträgt die zugehörige, im Luftspalt notwendige magnetische Feldstärke

Im darüber liegenden Eisen in Bild a herrscht die gleiche Flussdichte wie im Luftspalt.

Daher entnehmen wir aus der Magnetisierungskennlinie (Kennlinie 1 ) für die magnetische Feldstärke. 

Skizze: Magnetisierungskennlinien von Dynamoblech und Stahlguss (Kennlinie I) sowie legiertem Blech (Kennlinie 2):

Abbildung

Wenden wir das Durchflutungsgesetz auf die linke Seite der Anordnung an, so erhalten wir mit der Durchflutung und mit den sich aus Bild 5.15 a ergebenden, in Bild eingetragenen Längen und sowie der Luftspaltlänge die Gleichung

Wir lösen die Gleichung nach auf und erhalten die im linken Eisenschenkel auftretende magnetische Feldstärke als

Hierzu gehört laut Magnetisierungskennlinie (Kennlinie 1) die magnetische Flussdichte

Damit erhalten wir den im rechten Eisenschenkel erforderlichen magnetischen Fluss aus Bild mit den Querschnitten und als

Dieser Wert bedingt im rechten Eisenschenkel mit die Flussdichte

Aus der Magnetisierungskennlinie (Kennlinie 1 ) entnehmen wir die zugehörige magnetische Feldstärke

Wenden wir das Durchflutungsgesetz auf die rechte Seite der Anordnung in Bild 5.15 an, so erhalten wir mit der Durchflutung die Gleichung

Hieraus finden wir mit den gesuchten Strom als

Lösung: