Fysik

El-lære

19. juni 2015 af MrNajmi (Slettet) - Niveau: A-niveau

En hjemmelavet spole består af en kobbertråd der er viklet 1800 gange omkring et stykke træ der måler 2x2cm. Dette danner en spole der er 0,5 meter lang.

Beregn induktansen L for spolen?

I løbet af 1 sekund stiger strømmen gennem spolen fra 1 til 8 ampere.

Beregn den selvinducerede spænding e_s?

Håber I kan hjælpe :-)

Brugbart svar (0)

Svar #1
19. juni 2015 af hesch (Slettet)

#0: Der findes en tilnærmet formel for en solenoide. Formlen er udviklet ud fra Amperes lov:

∫H•ds = N * I

Integralet er et cirkulationsintegrale, hvor man benytter en circulationsvej omkring en vinding midt på solenoiden ( af symmetrigrunde ). Men den er upræcis fordi al flux ikke passerer igennem alle vindinger
(flux linkage).

For en langt nøjagtigere beregning kan Biot-Savarts lov anvendes, men her skal man nok anvende en numerisk integration over de 1800 vindinger. Den tager vel et minuts tid, men programmet skal jo lige laves.

Så ved jeg ikke hvad vej du vil gå ?

Brugbart svar (0)

Svar #2
19. juni 2015 af hesch (Slettet)

#1: En mere nøjagtig og langhåret formel finder du her:

http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/bulletin/04/nbsbulletinv4n3p383_A2b.pdf

Den downloader lidt langsomt, men alligevel hurtigere end du kan nå at læse det igennem. :)

Jeg skal lige finde den kortere formel . . . . .

Svar #3
19. juni 2015 af MrNajmi (Slettet)

Tak for det :-D

Brugbart svar (0)

Svar #4
19. juni 2015 af hesch (Slettet)

#3: Kommer her:

L = ( μ₀ * N² * A ) / L

μ₀ = permeabilitet i vacuum/træ = 4π * 10^-7
N = antal vindinger
A = tværsnitsareal.
L = længde

Anslået nøjagtighed: ±20%

http://faculty.wwu.edu/vawter/PhysicsNet/Topics/Inductance/Solenoid.html

Brugbart svar (0)

Svar #5
19. juni 2015 af hesch (Slettet)

#0: Ad:

I løbet af 1 sekund stiger strømmen gennem spolen fra 1 til 8 ampere.

Beregn den selvinducerede spænding es?

e_s = L * dI/dt

Brugbart svar (1)

Svar #6
19. juni 2015 af mathon

Induktansen for spolen

$\! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! \! L=\mu _o\cdot \frac{A\cdot N^2}{l}=\left (1{,}25664\cdot 10^{-6}\; \frac{N}{A^2} \right )\cdot \frac{\left ( 4\cdot 10^{-4} \; m^2\right )\cdot 1800^2}{0{,}5\; m}=3{,}2572\cdot 10^{-3}\; Henry$

$\mathcal{E}=L\cdot \frac{\mathrm{d} I}{\mathrm{d} t} \approx L\cdot\frac{\Delta I}{\Delta t}$

Brugbart svar (0)

Svar #7
19. juni 2015 af hesch (Slettet)

#6: Nå, ja, jeg glemte at gennemregne det med talværdier indsat, klart til afskrift:

Det bruger ~~man~~ du jo her på portalen, ~~helt~~ ikke i overensstemmelse med SP's anbefalinger.

Skriv et svar til: El-lære

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.