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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:55 Di 05.03.2013 | | Autor: | Timos21 |
| Aufgabe | Der geschlossene Eisenkreis nach Abb. 17a) mit der Querschnittsfläche A und der Magnetisierungskennlinie nach
Abb. trägt eine Wicklung, durch die der Strom i(t) mit dem Verlauf nach Abb. fließt. Der Stromscheitelwert I ruft im Eisen die magnetische Feldstärke H hervor. Streu- und Randeffekte sind zu vernachlässigen!
B max ,H, I, T, und A sind gegeben.
Skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf des magnetischen Flusses ϕ(t) im Eisen für 0 ≤ t < T und kennzeichnen Sie in Ihrer Skizze Extremwerte sowie markante Punkte. |
Guten Tag,
ich habe ein Problem mit dieser Aufgabe. Mir fehlt dabei der Ansatz, wie ich auf die Zeit komme.
Es gilt ja Phi(t)=B*A, da konstantes B und konstantes A.
B kann man der Grafik entnehmen.
Für I gilt ja: H*ds=I*n -> I=(H*l)/n, wobei l den Umlauf des Eisenkreises darstellen soll. Die H Werte kann man auch der Tabelle entnehmen.
Folglich dachte ich mir, dass für phi(t) nun die Stellen vom B-Diagramm anschaue, die "Knicke" enthalten, da diese eine Änderung des Verlaufs für phi zur Folge haben. Der erste "Knick" findet bei 2/5 * B statt, H ist dabei 1/5. Darf ich nun einfach bei 1/5 * I den Zeitwert übernehmen für meinen Verlauf von phi(t)? Die Zeit wäre demnach für 2/5 * B dann t=3/16, oder?
Vielen Dank im Voraus.
Mir ist klar, dass die Grafiken von der Klausur stammen und ich diese übernommen habe, aber ich las auch, dass gilt:"Zum Verständnis notwendige Skizzen (und nur diese!) kann man als Erklärung zum ansonsten einzutippenden Aufgabentext aus einem größeren Scan ausschneiden (z.B. mit IrfanView ) und hier hochladen." und hoffe, dass es okay ist.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:35 Mi 06.03.2013 | | Autor: | GvC |
Da Deine Abbildungen gesperrt sind, lässt sich nicht mehr viel zur Lösung sagen. Allerdings drängt sich die Frage auf, warum Du so verzweifelt auf der Suche nach der Zeit bist. Der zeitliche Verlauf des Stromes ist doch laut Aufgabentext in einer der Abbildungen gegeben. Und laut Durchflutungssatz ist die magnetische Erregung H (=Feldstärke) dem Strom direkt proportional, wie Du selber bereits festgestellt hast.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:44 Mi 06.03.2013 | | Autor: | Timos21 |
Hier ist das Bild: http://www.imagebanana.com/view/k8cgq2qm/ET2.jpg
Also kann ich annehmen, dass die Zeit für phi(t) für 2/5 * B 3/16 ist? Die Skalierung bei dem I-Diagramm ist nicht gut gewählt, deswegen komme ich da etwas durcheinander.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:41 Mi 06.03.2013 | | Autor: | Infinit |
Hallo Timos21,
was soll denn 2,5 * B sein? Auf dem Bild mit der Hysterese existiert nur ein Bmax.
VG,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:51 Mi 06.03.2013 | | Autor: | Timos21 |
Der Anteil von B-max, also [mm] \bruch{2}{5}*Bmax
[/mm]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:26 Do 07.03.2013 | | Autor: | GvC |
> Hier ist das Bild:
> http://www.imagebanana.com/view/k8cgq2qm/ET2.jpg
>
> Also kann ich annehmen, dass die Zeit für phi(t) für 2/5
> * B 3/16 ist?
Das ist Quatsch. In der Zeit von 0 bis T steigt der Strom von 0 bis [mm] \hat{I} [/mm] linear an. Da der Strom auch noch direkt proportional der magnetischen Erregung H ist, steigt diese von 0 bis [mm] \hat{H} [/mm] in der Zeit von 0 bis T linear an. [mm] \frac{2}{5}\cdot\hat{B} [/mm] erfordert eine Feldstärke von [mm] \frac{1}{5}\cdot\hat{H}, [/mm] die demnach nach [mm] \frac{1}{5}\cdot [/mm] T erreicht ist.
Die Kurve des Flusses in Abhängigkeit von der Zeit sieht also genauso aus wie die Magnetisierungskennlinie von 0 bis [mm] \hat{H}, [/mm] nur dass Du die H-Achse jetzt mit t bezeichnest, wobei T anstelle von [mm] \hat{H} [/mm] geschrieben wird. Die B-Achse nennst Du jetzt [mm] \Phi [/mm] und an die Stelle, wo vorher [mm] \hat{B}_{max} [/mm] gestanden hat, schreibst du jetzt [mm] \hat{B}_{max}\cdot [/mm] A.
> Die Skalierung bei dem I-Diagramm ist nicht
> gut gewählt, deswegen komme ich da etwas durcheinander.
Wie gerade gezeigt, kommt es gar nicht auf die Absolutwerte des Stromes an.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:19 Fr 08.03.2013 | | Autor: | Timos21 |
Ok, vielen Dank,
das habe ich nun verstanden.
Für Aufgabenteil b) ist U(t) gesucht. Dies kann ich ja mit dem magnetischen Fluss berechnen, indem ich sage: ui= - d/dt B(t) * A(t).
Eine Frage zu dieser Formel habe ich allderdings noch. In meinem Lehrbuch finde ich die Formel für Spulen folgendermaßen: ui(t)=- N d/dt B*A ..
Wir haben in den Übungen jedoch nie das N mitbetrachtet, auch wenn dafür ein Wert gegeben war bei Spulen. Es wurde aber gesagt, dass die üblichen Vereinfachungen für lange Spulen getroffen werden sollen. Könnte es daran liegen?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:56 Sa 09.03.2013 | | Autor: | Infinit |
Hallo Timos21,
wenn ich die Sache richtig verstehe, ist ja der Draht, an dessen Enden die Spannung induziert wird, mehrmals um das Eisenjoch gewickelt und dann kommt natürlich auch der Faktor N bei der Berechnung mit ins Spiel.
Viele Grüße,
Infinit
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