A1/a
Spannung in einem quer zum Feld quer bewegten Drahtstück der Länge d
U=Bvd = 2,0T * 0.5m/0.5s * 0.5m = 1V. Das betrifft nur das Stück, das sich im Feld befindet, die Rückseite ist noch außerhalb, die Seitenstücke bewegen sich
längs, da wird keine Spannung zwischen den Enden induziert.
Fluss
im Rahmen. Phi=2.0T*0.25m², daher Phi-Punkt= 0.5Tm²/(0.5s) = 1V
b)
Widerstand des Drahts
R=0.017 Ohm mm²/m *2m/50mm²=0.00068 Ohm
I=U/R=15kA
F=B*I*d=2.0T*15kA*0.5m=15000N. Hier zählt wieder nur
die Kraft auf ds vordere eintauchende Drahtstück.
Energie W=Fs=7500J=7.5kJ
Leistung P=W/t=7.5kJ/0.5s=15kW
c)
halbe Zeit: Doppelte Spannung, doppelte Stromstärke, Doppelte Kraft, Doppelte Energie, Vierfache Leistung
d)
Keine Wirkung. Die Spannung in der vorderen und der hinteren Seite des Rahmens hebt sich jeweils auf. Anders argumentiert: Der Fluss im Rahmen bleibt konstant. Keine Spannung wird induziert.
Mittwoch, 4. Mai 2011
S 51/A2
ich bereue jetzt, dass ich nichts zur Energie machen wollte, weil da viele Fragen mit der Energie zu tun haben. Aber seisdrum..
S511/A2a) geht teilweise noch ohne Energie
Das ist die Formel der Induktivität
L=my0 n² A/l = 1.26e-6Vs/(Am)*1000²*0.005m²/(1m)= 3.14mH (wenn ich mich nicht verrechnet habe)
S511/A2a) geht teilweise noch ohne Energie
Das ist die Formel der Induktivität
L=my0 n² A/l = 1.26e-6Vs/(Am)*1000²*0.005m²/(1m)= 3.14mH (wenn ich mich nicht verrechnet habe)
S45 / A4 Tacho-Aufgabe
a)
Wieder Lenzsche Regel, in jedem Radsegment soll der Fluss gleich bleiben, das geht nur, wenn sich das Rad mit dem Magneten mitdreht.
b)
würde auch gehen. Siehe Wirbelstrombremse.
c)
Schnellere Rotation, größere Induktion, größere Kraft, weitere Auslenkung
d)
Das Rad würde sich mitdrehen. Anfangs muss noch die Trägheit überwunden werden, aber wenn es einmal in Bewegung ist, dann dreht es sich mti.
Erklärungen dazu noch auf den Leifi-Seiten
http://www.leifiphysik.de/web_ph10/umwelt-technik/12wirbelstr/tachometer/tachometer.htm
Wieder Lenzsche Regel, in jedem Radsegment soll der Fluss gleich bleiben, das geht nur, wenn sich das Rad mit dem Magneten mitdreht.
b)
würde auch gehen. Siehe Wirbelstrombremse.
c)
Schnellere Rotation, größere Induktion, größere Kraft, weitere Auslenkung
d)
Das Rad würde sich mitdrehen. Anfangs muss noch die Trägheit überwunden werden, aber wenn es einmal in Bewegung ist, dann dreht es sich mti.
Erklärungen dazu noch auf den Leifi-Seiten
http://www.leifiphysik.de/web_ph10/umwelt-technik/12wirbelstr/tachometer/tachometer.htm
S45 A3a) Fortsetung
Inhomogenität des Felds.
Das Feld wird stärker, weil das Feld inhomogen ist, also nimmt der Fluss im Ring zu. Also gibt es eine Spannung im Feld. Wäre es homogen, bliebe der Fluss gleich, und keine Spannung wird induziert.
Man kann so auch die Richtung des Felds bestimmen, aber dafür müsste man etwas tiefer in mathematische Definition von Vorzeichen von Orientierungssinnen einsteigen.
b) Wirbelfeld. Die Elektronen werden im Unrzeigersinn angeschubst. Also herrscht ein ringförmiges Feld gegen den Uhrzeigersinn. Negative Ladungen werden dann andersrum geschoben.
c) Man könnte wieder mit der Dreifungerregel argumentieren. Die Lenz-Regel ist aber einfacher. Die Induktion will der Ursache entgegenwirken. Der Fluss soll nicht zunehmen, das heißt der Ring wird abgestoßen, vom Nordpol ferngehalten.
d) Energie kommt aus mechanischer Arbeit. Wegen actio=reactio wird auch der Magnet vom Ring abgestoßen. Wenn wir ihn auf den Ring zubewegen, bewegen wir ihn gegen diese Kraft, verrichten also mechanische Arbeit.
Das Feld wird stärker, weil das Feld inhomogen ist, also nimmt der Fluss im Ring zu. Also gibt es eine Spannung im Feld. Wäre es homogen, bliebe der Fluss gleich, und keine Spannung wird induziert.
Man kann so auch die Richtung des Felds bestimmen, aber dafür müsste man etwas tiefer in mathematische Definition von Vorzeichen von Orientierungssinnen einsteigen.
b) Wirbelfeld. Die Elektronen werden im Unrzeigersinn angeschubst. Also herrscht ein ringförmiges Feld gegen den Uhrzeigersinn. Negative Ladungen werden dann andersrum geschoben.
c) Man könnte wieder mit der Dreifungerregel argumentieren. Die Lenz-Regel ist aber einfacher. Die Induktion will der Ursache entgegenwirken. Der Fluss soll nicht zunehmen, das heißt der Ring wird abgestoßen, vom Nordpol ferngehalten.
d) Energie kommt aus mechanischer Arbeit. Wegen actio=reactio wird auch der Magnet vom Ring abgestoßen. Wenn wir ihn auf den Ring zubewegen, bewegen wir ihn gegen diese Kraft, verrichten also mechanische Arbeit.
Zweierphysik - Übungen für die Klausur am Montag
Zu den Übungsaufgaben im Buch
S45/A1, A2 haben wir am Montag besprochen.
S45/A3
Muss man sich mit der 3-Finger-Regel der linken Hand überlegen.
Hier eine Vorstellung
Haltet einen Stabmagneten von euch weg, führt den Ring auf euch und den Magneten zu, so wie ihr z.B. ein Lenkrad halten würdet. Passt das?
Wie laufen die Feldlinien. Entscheidend ist die Komponente in der Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung, da laufen sie sternförmig vom Nordpol weg.
Jetzt linke-Hand-Regel. Betrachten wir erst einen Punkt rechts auf dem Ring, also bei 3 Uhr, wenn man an ein Zifferblatt denkt. Dort sind Elektronen im Alu. Die bewegen sich mit dem Ring auf euch zu, Der Daumen (Vektor v) zeigt also auf euch zu, Der Zeigefinger (Vektor B) zeigt nach außen wie der Zeiger einer Uhr bei 3 Uhr. Der Mittelfinger (Vektor F) zeigt dann nach unten.
Rechts am Ring wirkt die Kraft also nach unten.
Genau so überlegt man sich, dass es links (bei 9 Uhr) nach oben geht, oben (bei 12 Uhr) nach rechts und unten (bei 6 Uhr) nach links.
Die Elektronen werden also im Uhrzeigersinn bewegt.
Man kann es sich auch noch anders überlegen. Das kommt im nächsten Post.
S45/A1, A2 haben wir am Montag besprochen.
S45/A3
Muss man sich mit der 3-Finger-Regel der linken Hand überlegen.
Hier eine Vorstellung
Haltet einen Stabmagneten von euch weg, führt den Ring auf euch und den Magneten zu, so wie ihr z.B. ein Lenkrad halten würdet. Passt das?
Wie laufen die Feldlinien. Entscheidend ist die Komponente in der Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung, da laufen sie sternförmig vom Nordpol weg.
Jetzt linke-Hand-Regel. Betrachten wir erst einen Punkt rechts auf dem Ring, also bei 3 Uhr, wenn man an ein Zifferblatt denkt. Dort sind Elektronen im Alu. Die bewegen sich mit dem Ring auf euch zu, Der Daumen (Vektor v) zeigt also auf euch zu, Der Zeigefinger (Vektor B) zeigt nach außen wie der Zeiger einer Uhr bei 3 Uhr. Der Mittelfinger (Vektor F) zeigt dann nach unten.
Rechts am Ring wirkt die Kraft also nach unten.
Genau so überlegt man sich, dass es links (bei 9 Uhr) nach oben geht, oben (bei 12 Uhr) nach rechts und unten (bei 6 Uhr) nach links.
Die Elektronen werden also im Uhrzeigersinn bewegt.
Man kann es sich auch noch anders überlegen. Das kommt im nächsten Post.
Dienstag, 3. Mai 2011
Skript - mechanische Schwingungen
hier alles zu den mechanischen Schwingungen bis zu den Fourierzerlegungen mit den Obertönen
https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=explorer&chrome=true&srcid=0B06_CcbKkwlKZjA5NGJmZDctMTgxZi00MTFmLTg1YmItMjMxZjc2YTJkZDEz&hl=en
https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=explorer&chrome=true&srcid=0B06_CcbKkwlKZjA5NGJmZDctMTgxZi00MTFmLTg1YmItMjMxZjc2YTJkZDEz&hl=en
Schülertag zur Physik an der Uni Heidelberg
Die Physik-Astronomie-Fakultät in Heidelberg macht am Samstag 14.5. einen Schülertag mit Vorlesungen und Laborbesichtigungen für Leute, die sich ein Physikstudium überlegen.
http://www.physik.uni-heidelberg.de/schuelertag/
Dafür habe ich vorhin eine E-Mail bekommen. Genauere Fragen könnt ihr gerne an mich stellen.
http://www.physik.uni-heidelberg.de/schuelertag/
Dafür habe ich vorhin eine E-Mail bekommen. Genauere Fragen könnt ihr gerne an mich stellen.
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