Stromstärke berechnen im Magnetfeld (mit Drehmoment)

Aufrufe: 671     Aktiv: 08.03.2020 um 11:28

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Hey Leute

Es geht um Aufgabe 8 im Bild. Unser Lehrer hat uns denn Tipp gegeben, mit dem Drehmoment zu arbeiten. Leider verstehe ich und all meine Freunde nicht, wie wir diese Aufgabe lösen sollen. Kann uns jemand einen Tipp geben wie man das rechnet oder besser gesagt, wie man das machen soll.

Wäre mega nett

Freundlichd Grüsse

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Hallo jensen, ich bin der Meinung, dass der Tipp mit dem Drehmoment sich auf die beiden Drahtstücke x-u und v-y bezieht. Bei der Berechnung der benötigten Kraft kann man die Masse als Punkt im Zentrum der Drahtstücke annehme. Der befindet sich bei l/2. Dort wirkt also die Gewichtskraft. Nun kann man dort das Drehmoment berechnen. \(T=r*F\) Das Drehmoment ist aber überall das gleiche. Wenn ich jetzt das Ende von x-u und v-y betrachte ist dort die benötigte Kraft nur noch halb so groß. Jetzt kommen noch die Kräfte für u-v und die Kugel dazu. Die berechnete Kraft in die in die Formel fürs Magnetfeld eingesetzt und fertig. Jetzt im Einzelnen:

\(F_{Gxu} = m*G\).

Wegen des 45 Grad Winkels ist der Pythagoras schön einfach: \(a^2 + b^2 = c^2 \to a^2 + a^2 = c^2 \to 2a^2=c^2 \to c = \sqrt{2}a\)

Die Gewichtskräfte wirken ja senkrecht nach unten. Die Haltekräfte aber im 45 Grad Winkel nach rechts-oben. Also gilt die Haltekraft für x-u \(F_{H} = \frac{F_{G}}{\sqrt{2}}\) Das Drehmoment ist somit \(T=r*F = \frac{l}{2}*F\) Wenn das Drehmoment überall gleich ist gilt also: \(T= F_1*\frac{l}{2} = F_2*l \to F_{Hxu} = \frac{F_G*l}{\sqrt{2}2l}\) Und weil dasselbe für v-y gilt also noch *2. Da kürzt sich dann vieles raus. Bleibt noch die Haltekraft fürs Gewicht und den Leiter u-v. Das ist einfach weil hier kein Drehmoment, Hebel o.ä. zu berücksichtigen ist. \(F_{HRest} = \frac{F_{GRest}}{\sqrt{2}}\) Das gibt dann, wenn ich mich nicht verrechnet habe, 0,242N. Nun noch die Elektrotechnik. Da die Winkel mit 90 Grad stimmen gilt:\(F = I*l*B \to I = \frac{F_H}{l*B}\) Da bekomme ich dann 3.237A raus.

 Ich hoffe, ich konnte Licht ins Dunkel bringen. Gruß jobe.

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