rotierende spule

Aufgabe

Untersuchung der Simulation

Untersuche mit der folgenden Simulation, wie die erzeugte Gesamtspannung von den verschiedenen veränderbaren Parametern abhängt.
Überlege Dir, wann dieser Maximalwert erreicht wird und wann sein negativer Gegenwert erreicht wird. Wann wird die Spannung 0V sein?

Rotationszeit T in s:
Magnetische Flussdichte in mT:
Spulenfläche A in cm²:
Windungszahl N:

Rechenaufgabe

Für die Maximalspannung gilt:
$U_{m a x} = N \cdot A \cdot B \cdot 2 π \cdot \frac{1}{T}$

Für die Einspeisung ins Stromnetz muss eine Wechselspannung von 50Hz bei 230V erzeugt werden.
Dazu soll eine runde Spule mit 600 Windungen und dem Durchmesser 50cm in einem Magnetfeld rotieren.

a) Berechne die Stärke des benötigten Magnetfeldes.
b) Für einen größeren Generator kann man eine Spule mit dreifachem Durchmesser verwenden. Wie wirks sich das auf die benötigte magnetische Flussdichte aus?
c) Wie würde es sich auswirken, wenn aufgrund eines zu schwachen Antriebs die Spule nur langsamer gedreht werden kann?