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Übungsaufgaben
1Größer oder kleiner?AFB I
Ordnen Sie jede Maßnahme danach, wie sie den Fluss \(\Phi\) durch die Schleife verändert.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Φ wird größer
2Φ wird kleiner
Alle acht Karten lassen sich mit einem einzigen Blick auf Φ = B · A · cosα sortieren: Was B oder A vergrößert, vergrößert auch Φ; beim Winkel ist es umgekehrt, denn cosα wird von α = 0° bis 90° immer kleiner. Der typische Fehler ist, „mehr Winkel“ mit „mehr Fluss“ gleichzusetzen — tatsächlich ist der Fluss bei α = 0° maximal und bei α = 90° null.
2Winkel und KosinuswertAFB I
Finden Sie zu jedem Kippwinkel den passenden Kosinuswert.
Decke immer zwei Karten auf. Passen sie zusammen, bleiben sie offen liegen.
Diese fünf Werte sollten Sie ohne Taschenrechner parat haben, denn sie sagen unmittelbar, welcher Anteil des vollen Flusses B · A noch durch die Fläche tritt. Merken Sie sich vor allem, dass der Kosinus zu Beginn nur träge fällt: Selbst bei 30° Verkippung bleiben noch 87 % des Flusses übrig. Erst in der Nähe von 90° bricht er rasch ein — deshalb ändert sich der Fluss beim Drehen einer Spule dort am schnellsten.
3Fluss bei senkrechter FlächeAFB I
Eine Leiterschleife mit \(A=25\,\mathrm{cm^2}\) steht senkrecht (\(\alpha=0\)) in einem Feld der Flussdichte \(B=0{,}60\,\mathrm T\).
Berechnen Sie den magnetischen Fluss \(\Phi\) in Milliweber.Rechne die Fläche zuerst in Quadratmeter um und nutze dann Φ = B · A.
Bei α = 0 ist cosα = 1, die Formel schrumpft also auf Φ = B · A zusammen. Mit A = 25 cm² = 2,5 · 10−3 m² folgt Φ = 0,60 · 2,5 · 10−3 = 1,5 · 10−3 Wb = 1,5 mWb. Der klassische Fehler ist der Umrechnungsfaktor: Von cm² nach m² wird durch 10 000 geteilt, nicht durch 100 — die Länge geht ja zweimal ein.