Stundenprotokoll Physik LK 9.1.2008
Fachlehrer: Herr Bastgen Protokollführer: Lucas Bock Thema der Stunde: Selbstinduktion
„Die Änderung der Stromstärke I in einer Spule bzw. die zu ihr proportionale Änderung der Magnetfeldstärke B erzeugt in der felderzeugenden Spule selbst eine induzierte elektrische Feldstärke E
indund eine mit ihr verbundene induzierte Spannung U
ind, die der Änderung entgegenwirken. Den Induktionsvorgang, der durch die Änderung des Magnetfeldes eines Leiters im Leiter selbst bewirkt wird, bezeichnet man als Selbstinduktion.“ (J. Grehn, J Krause, „Metzler Physik“, S.252) Die Selbstinduktion tritt z.B. beim Aus- und Einschalten von elektrischen Geräten mit einer Spule auf. Die induzierte Spannung tritt dabei immer in die Entgegengesetzte Richtung der an der Spule gemessenen Spannung auf.
Nach der Maschenregel gilt:
Mit
Aufgaben zum Thema:
Seite 253
1. In einer luftgefüllten Spule (l=30cm, n=500, d=12cm) wird die Stromstärke in der Zeit
t=2s von I
1=1A auf I
2=8A gesteigert. Berechnen Sie die Induktivität der Spule und die Selbstinduktionsspannung.
2. In einer Spule (n=700, l=30cm,d=4cm,
r=200) beträgt die Stromstärke I=5A.
Berechnen Sie die Induktivität und die beim Ausschalten ( t=0,02s) induzierte Spannung.
3. Eine Spule (Querschnittsfläche A= 20cm
2, n=600, l=40cm) hat mit Eisenkern bei I=6A eine Induktivität L=2H. Wie groß ist die Permeabilitätszahl des Eisenkerns unter diesen Bedingungen?
Lt R L
L L L L L
G R L
e U U
L U U R
L R U U
I R U
U I R c
U U U
0 0
0 0 0
0 0
L I
U
L1.Aufgabe
Gesucht: Induktivität L und die Selbstinduktionsspannung UL
2. Aufgabe
Gesucht: Induktivität L und die Selbstinduktionsspannung ULbeim Ausschalten
3. Aufgabe:
Gesucht:
rV U
s H A U
t L I U
H L
m m m
L H
l n A L
L L L
r
0177 , 0
2 005 7 , 0
005 , 0
7 , 0
) 06 , 0 500 ( 10
4 1
2 2
7 2 0
V U
t I l n A U
L
m m m
L H
l n A L
ind r L
r
129 5158 , 0
3 , 0
) 02 , 0 700 ( 10
4 200
2 0
2 2
7 2 0
2 , 884
002 , 0 600 10
4
40 , 0 2
2 2
7 2 0
2 0
r r r
r
