8 / 11

Aufgabenstellung:

Eine offene, rechteckförmige Leiterschlaufe dreht sich mit der konstanten Drehfrequenz in einem homogenen Magnetfeld mit magnetischer Flussdichte . Die Rotationsachse steht senkrecht zum Feldvektor . Die Leiterschleife hat Rechteckseiten mit den Längen und . Zur Zeit sei der magnetische Fluss durch die Leiterschleife positiv und maximal gross.
a) Skizzieren Sie die geometrische Anordnung zur Zeit

b) Bestimmen Sie den zeitlichen Verlauf des Flusses durch die Leiterschlaufe für eine ganze Umdrehung
c) Bestimmen Sie den zeitlichen Verlauf der Klemmenspannung in Funktion der Zeit
d) Die einfache Leiterschleife soll ersetzt werden durch eine Spule mit offenen Klemmen. Wieviele Windungen muss die Spule haben, damit die maximale Spannung 1 V beträgt?

Lösungsweg:

Drücke auf "Aufdecken" um dir den ersten Schritt der Lösung anzuzeigen

a) Skizze

Hinweis:
Referenzrichtung der induzierten Spannung gemäss Rechte-Hand Regel.

Abbildung

b) Fluss

(Die Drehrichtung ist für den Verlauf des Flusses irrelevant)

c) Klemmspannung

Abbildung

d) Anzahl der Windungen

Lösung:

a) Siehe Lösungsweg

b)

c)

d)