Exercise
https://texercises.com/exercise/rechteckschleife-im-magnetfeld-4/
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The following quantities appear in the problem: Länge \(\ell\) / elektrische Stromstärke \(I\) / Magnetische Flussdichte \(B\) / Kraft \(F\) / Drehmoment \(\vec M\) /
The following formulas must be used to solve the exercise: \(F = \ell I B \quad \) \(\vec M = \vec \ell \times \vec F \quad \)
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Exercise:
Eine rechteckige Leiterschleife deren Seiten .dm und .cm messen liege horizontal in einem ebenfalls horizontal gerichteten homogenen Magnetfeld mit Gs Stärke. Das Magnetfeld liege parallel zur kurzen Seite der Rechteckschleife. Letztere sei so drehbar gelagert dass sie sich um eine Achse durch die Mittelpunkte der kurzen Seiten drehen könne. Welche Stromstärke müsste durch die Leiterschleife fliessen damit ein Drehmoment von mNm auf die Leiterschleife wirken würde?

Solution:
Geg ell_ .dm .m ell_ .cm .m B Gs .T M mNm Nm GesStromstärkeIsiA Da das Magnetfeld parallel zu den kurzen Seiten liegt wirkt das Drehmoment aufgrund der Stromstärke in den langen Seiten. Auf eine dieser beiden langen Seiten wirken also M_ fracM .Nm. Da der Hebelarm für ein solches Drehmoment gerade die Hälfte einer kurzen Seite beträgt muss die jeweils auf langen Leiter wirke Kraft F fracM_fracell_ fracM_ell_ fracfracMell_ fracMell_ .eN betragen. Diese Kraft kommt zustande falls eine Stromstärke von I fracFBell_ fracfracMell_Bell_ fracMBell_ell_ .A im rechteckigen Leiter fliesst. I fracMBell_ell_ .A
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Exercise:
Eine rechteckige Leiterschleife deren Seiten .dm und .cm messen liege horizontal in einem ebenfalls horizontal gerichteten homogenen Magnetfeld mit Gs Stärke. Das Magnetfeld liege parallel zur kurzen Seite der Rechteckschleife. Letztere sei so drehbar gelagert dass sie sich um eine Achse durch die Mittelpunkte der kurzen Seiten drehen könne. Welche Stromstärke müsste durch die Leiterschleife fliessen damit ein Drehmoment von mNm auf die Leiterschleife wirken würde?

Solution:
Geg ell_ .dm .m ell_ .cm .m B Gs .T M mNm Nm GesStromstärkeIsiA Da das Magnetfeld parallel zu den kurzen Seiten liegt wirkt das Drehmoment aufgrund der Stromstärke in den langen Seiten. Auf eine dieser beiden langen Seiten wirken also M_ fracM .Nm. Da der Hebelarm für ein solches Drehmoment gerade die Hälfte einer kurzen Seite beträgt muss die jeweils auf langen Leiter wirke Kraft F fracM_fracell_ fracM_ell_ fracfracMell_ fracMell_ .eN betragen. Diese Kraft kommt zustande falls eine Stromstärke von I fracFBell_ fracfracMell_Bell_ fracMBell_ell_ .A im rechteckigen Leiter fliesst. I fracMBell_ell_ .A
Contained in these collections:

Attributes & Decorations
Tags
drehmoment, elektromagnetismus, elektromotor, lorentzkraft, physik, rechteck
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Difficulty
(3, default)
Points
3 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Creator uz
Decoration
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