Fysik

Magnet i koberrør (beregninger)

17. april 2015 af RobinHansen - Niveau: A-niveau

Hejsa, jeg har et lille problem, jeg kan ikke rigtig finde alt hvad jeg har brug for til mine beregninger.

Det er sådan at eg skal beregne hastigheden af en magnet der falder gennem et kobberrør, strømstyrken der bliver produceret i procesen, og retningen af induktionen.

Induktionens retning kan vel ses med Lenz's lov, strømstyrken kan findes i formlen F=B*I*L

L, må være kobberrørets længde, og I må være strømstyrken, er det rigtigt dem med "L"? og hvordan skulle jeg så finde I? Jeg kender alle rørets dimensioner, samt magnetens flux og dimensioner.

Hvad er formlen for magnetens hastighed gennem faldet??

Håber nogen kan hjælpe...

Mvh

Brugbart svar (0)

Svar #1
17. april 2015 af mathon

$\varepsilon _{ind} =-\frac{\mathrm{d} \Phi _B}{\mathrm{d} t}=-\frac{\overrightarrow{B}\cdot \overrightarrow{A}}{t}=-\frac{\overrightarrow{B}\cdot \overrightarrow{A}}{\frac{l}{v}}=-\frac{B\cdot A\cdot \cos(0\cdot v)}{l}=-\frac{B\cdot A\cdot v}{l}$

Brugbart svar (1)

Svar #2
17. april 2015 af mathon

korrektion:

$-\frac{B\cdot A\cdot \cos(0\cdot v)}{l}=-\frac{B\cdot A\cdot v}{l}\; \rightarrow \; -\frac{B\cdot A\cdot \cos(0)\cdot v}{l}=-\frac{B\cdot A\cdot v}{l}$

Svar #3
17. april 2015 af RobinHansen

er A så strømstyrken? eller areal på indgang af rør?

Brugbart svar (0)

Svar #4
17. april 2015 af mathon

A er Cu-rørets tværsnitsareal.

$v=\frac{\left | \varepsilon _{ind} \right |\cdot l}{B\cdot \frac{\pi }{4}\cdot d^2}$ når d er rørets indre diameter.

Brugbart svar (0)

Svar #5
17. april 2015 af hesch (Slettet)

#4: v (hastigheden?) må da afhænge af magnetens masse, rørets vægtykkelse, måden magneten er magnetiseret på (aksialt/radiært).

Brugbart svar (0)

Svar #6
17. april 2015 af mathon

I #4 er forudsat et $\overrightarrow{B}$ -felt vinkelret på rørets tværsnitsareal.

Brugbart svar (0)

Svar #7
17. april 2015 af hesch (Slettet)

#6: Det er hvirvelstrømme i rørets vægge, der bremser magneten ved et modmagnetomotorisk felt. Strømstyrken afhænger af ledertværsnit/vægtykkelse.

Det har noget med det her at gøre:

https://www.google.com/search?q=eddy+current+brake&ie=utf-8&oe=utf-8

Brugbart svar (0)

Svar #8
17. april 2015 af Eksperimentalfysikeren

"L" er ikke rørets længde, men rørets omkreds.

#7 har ret. Det magnetfelt, der bremser magneten, er den komponent, der står vinkelret på rørets væg. Den giver anledning til induktion af en elektromotorisk kraft i en ring afrøret, hvilket giver anledning til en strøm i røret rundt om magneten. Strømstyrken kan findes med Ohms lov.

Brugbart svar (0)

Svar #9
17. april 2015 af hesch (Slettet)

#8: Og så er der jo forholdet omkring hvordan den magnet er magnetiseret. Hvis udformningen er cylindrisk, kan den have polerne i hver sin ende ( mere effektivt kan den have "ringe" af skiftende poler ned langs den krumme overflade ). Det vil undre mig hvis ikke magneten i en sæbeholder fx har sydpol i midten og en norpol rundt langs periferien. Sådan kan man så meget, og det skal jo med i kalkulationen.

Brugbart svar (0)

Svar #10
17. april 2015 af Soeffi

Se evt. https://www.youtube.com/watch?v=N7tIi71-AjA.

Måske https://www.youtube.com/watch?v=nqMnDfNWlLM.

Svar #11
23. april 2015 af RobinHansen

Mange tak allesammen

Skriv et svar til: Magnet i koberrør (beregninger)

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.