Kann ich nicht.
Aber wenn man mit Schätzwerten und eventuell ungeeigneten Formeln rechnet, darf man sich nicht wundern.
Wie war doch gleich mal die Ausgangsfrage?
Aha, aber Hauptsache sich lustig machen. Verstehe.
Schätzwerten? Ungeeignete Formeln? Das musst du mir erklären, was du damit meinst. Benutzen Physiker nicht die gleichen Formeln?
Mal davon abgesehen, passen die Formeln mit der Praxis annähernd überein. Das siehst du ja oben. Das einzige was nicht passt, ist die Permeabilität des Eisens.
Ja gut, dass das so ausartet war nicht geplant, aber was ist daran schlimm? Solange sich keiner beschwert, ist doch alles gut. Der eine und andere freut sich vllt sogar darüber. Ich freue mich jedenfalls und lerne dabei. Und schau, du bist ja auch noch hier, naja, wenn auch nur fürs sich lustig machen…
Beileibe nicht. Meine Meinung zu dieser Diskussion (was ja eigentlich keine ist) deckt sich mit 99% aller Teilnehmer (hab jetzt nicht nachgezählt, ob du schon so viele Antworten bekommen hast).
Wir lassen dir deinen Spaß und hoffen, dass du irgendwann zu der richtigen Erkenntnis gelangst. Einen Lerneffekt kann man der ganzen Geschichte ja nicht absprechen.
Ich kann auch keine Eier legen, aber ich merke, wenn eins faul ist.
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Tja, wer lesen kann ist klar im Vorteil. Das Reineisen welches ich gekauft habe benötigt erst noch ein Glühvorgang, damit es dann die entsprechende Permeabilität bekommt. Das ergibt natürlich Sinn.
Hallo @Muellermilch.
Die erste Formel
lange Spule (B = µo* µr* I * N/L)
gilt für das Innere der Spule, ziemlich in der Mitte, jedenfalls weit weg vom Rand. In der gleichen Näherung gilt für den Rand der Spule (Stirnfläche)
B = µo* µr* I * N/L / 2
Dann passen die beiden Zahlen auch zusammen, die du oben ausgerechnet hast.
Die Vermutung war also richtig: Das Problem war das Eisen, nicht die Formel. 
Nun viel Erfolg mit der Präparation des Eisenkernes.
Liebe Grüße
vom Namenlosen
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Hallo @Der_Namenlose,
genau das ist mir im Nachhinein dann auch aufgefallen. Ich hatte mir zum Testen noch eine kleine Luftspule gebaut und das Messergebnis passte 1:1 zu deiner Formel und war genau die Hälfte von meiner Formel. Ziemlich interessant wie akkurat doch die Formeln sind, jedenfalls im kleinen Bereich.
Ich werde mir nun einen neuen Eisenkern besorgen, zum Testen reicht ja erstmal eine Schraube/Nagel oder ein alten Bohrer. So ein Glühvorgang ist für mich jedenfalls nicht möglich.
Hallo zusammen,
ich wollte mir unbedingt mal den Energieverlust auf der Kugelbahn anschauen. Mein erster Versuch dazu war völliger Quatsch. Nun habe ich es versucht so genau wie möglich darzustellen.
Per Videoaufnahme und Videosoftware (Shotcut) habe ich die Geschwindigkeit gemessen.
In Shotcut habe ich dann Screenshots von entsprechenden Punkten gemacht (Start, Mitte, Ende).
Mit diesen Screenshots bin ich dann zu Autodesk Fusion 360 gegangen und habe dort millimetergenau die Entfernungen gemessen.
Auf der Bahn habe ich 3 unterschiedliche Startpunkte gesetzt. Gemessen wurde immer vom Mittelpunkt des jeweiligen Objektes( Kugel, Statormagnet).
Das Prinzip der Kugelbahn mit Statormagnet ist euch bekannt:
In der Theorie ist das Magnetfeld auf beiden Seiten (linke und rechte Seite vom Statormagnet) identisch, sodass die Kugel ohne Einberechnung jeglicher Verluste eine Energie von 0 hat.
Da es aber ohne Verluste nicht funktioniert, möchte ich diese Verluste aus der Praxis darstellen.
Wie erwähnt habe ich unterschiedliche Messpunkte, die ich nun erläutere:
Start: Startpunkt der Kugel
Mitte: Mittelpunkt des Statormagneten
Ende: Endpunkt der Kugel
Auswertung:
Wenn ich nun die Spalte 1 betrachte und 3,06cm - 2,38cm berechne, wäre das ein Wegverlust von 0,68cm (22,2%). Das klingt soweit erstmal logisch. Wenn ich mir das aber nun in kinetische Energie ansehen möchte, bekomme ich Probleme mit der Logik. Schauen wir uns dazu die Spalte 3 an. Zwischen Startpunkt und Mitte entstand eine kinetische Energie von 0,07 mJ. Der Bremsweg allerdings, also der Weg wo die Kugel wieder zurück zum Statormagneten will, hatte eine kineitsche Energie von 0,09 mJ. Wie kann denn aber die Bremsenergie größer sein als die erzeugte Energie? Das leuchtet mir nicht ein oder ich habe einen Denkfehler. Bitte um Hilfe.
hi,
du vergisst die Beschleunigung.
grüße
lipi
Hmm, du meinst die Beschleunigung zwischen Startpunkt der Kugel und Mittelpunkt des Statormagneten, weil ja nur dort die Beschleunigung der Anziehungskraft statt findet, oder?
Die Kugel wird von 0 auf 0,10 m/s in 0,49 Sekunden beschleunigt.
a = v / t = 0,204 m/s²
Aber was genau mache ich jetzt damit?
hi,
ok anders.
wenn ein Objekt mit 0 m/s startet und für 5cm 0,5s braucht, im Schnitt also 0,1m/s schnell ist:
Würdest du zustimmen, dass es dann eine maximale Geschwindigkeit haben muss, die auf jeden Fall über 0,1m/s liegt?
Würdest du weiter zustimmen, dass Vmax auf jeden Fall am Mittleren Punkt erreicht wird?
Ich gehe mal davon aus, dass die Beschleunigung nicht linear ist.
Nimm doch den 5,09cm Versuch und bestimme die Zeit für die ersten 2,545 und die letzten 2,545cm.
Das müsste schon ganz erheblich abweichen.
grüße
lipi
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Hallo @littlepinguin,
ja verstehe. Das leuchtet mir soweit ein. Um die Beschleunigung genau darzustellen, könnte ich immer pro Frame die Entfernung messen. Dann würde die Formel z.B. so aussehen?:
a= V6 - V5 - V4 - V3 - V2 - V1/Frame
Aber dann weiß ich imernoch nicht, was ich mit dem Ergebnis mache. Wie rechne ich dann weiter?
Und muss ich das selbe dann auch für die Bremsseite machen? Das wäre ja dann theoretisch eine negative Beschleunigung.
hi,
dein Ausgangspunkt war, dass du die Energie am Punkt M wissen wolltest.
Wie du richtig erkannt hast, geht das, wenn du die Geschwindigkeit kennen würdest.
Aber eben nicht die Durchschnittsgeschwindigkeit auf der Strecke SM, sondern die Geschwindigkeit möglichst am Punkt M.
Würde das ganze linear Beschleunigen wäre es wieder etwas leichter, 0m/s zu beginn, 0,1m/s im mittel also Endgeschwindigkeit ganz klar 0,2m/s.
Daher obiger Vorschlag: zerlege den Versuch in 2 Teile. Das sollte schon reichen, um eine große Abweichung zu sehen.
Danach kannst du das ja mit allen Frames machen. Da kommt sicher eine schöne Parabel bei raus.
Da könnte man fast ein eigenes Projekt draus machen.
grüße
lipi
Hi,
habe die Auswertung fertig. Es gibt eine minimale Abweichung zu den Daten oben, aber die können wir ignorieren, da es sich nur um 1 Frame handelt.
Eingeteilt habe ich den Weg immer in 4 Frames, also alle 4 Frames wurde gemessen.
Ah verstehe. das bedeutet, die Endgeschwindigkeit beträgt in diesem Fall 0,25 m/s und mit diesem Wert kann ich jetzt die kinetische Energie berechnen?
Ich habe das bis zum Ende weitergeführt und grafisch dargestellt. Ich hoffe das mit dem Diagramm passt so. Der Statormagnet liegt zwischen Punkt 16,86 und Punkt 16,48.
Berechne und addiere ich nun pro Weg oder pro Zeit die kinetische Energie komme ich auf folgendes Ergebnis:
Ich habe also einen Energieverlust von ca. 20,5%. Das klingt erstmal logisch, aber stimmt das auch so wie ich das nun berechnet habe?
Wohin ist die Energie denn verschwunden?
Der größte Teil wurde vermutlich in Wärme umgewandelt.
Überleg mal, wie groß die Reibung sein müsste, um diese Energie in Wärme umzuwandeln.
hi,
wie groß muss sie denn sein?
und wenn es nicht wärme wird, wo ist die Energie dann hin?
grüße
lipi
Nun habe ich noch eine Pendelbewegung bzw. die Bewegung zurück analysiert und berechnet.
Interessant finde ich, dass die erzeugte Energie fast identisch mit der ersten Bewegung war.
An sich aber auch plausibel, da sich ja die Anziehungskraft zwischen Kugel und Statormagnet nicht verändert. Die darauf folgende Bremswirkung ist so enorm, dass ein Energieverlust von 64% entstand.
