Hi Johannes
Ich denke ich hab die Loesung.
Ueber eines sind wir uns ja einig. Letztendlich wird die Spannung ueber die Aenderung der magnetischen Flussdichte dB(t)/dt ( integral der magnetische Fluss dB/dt*A bei homogenem Feld) induziert. Jetzt koennte dein Lehrer aber fragen. "Nun warum aendert sich der magnetische Fluss ?"
Das war ja die doch kniffelige Frage. Und viele Faktoren kommen in Frage.
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Habe mich mit einem Diplom Elektroingenieur oder so unterhalten und der meinte, dass es die Geometrie des Raumes ist,
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Ja klar, so ein Tonabnehmer ist ein eher "passives" Teile. Da ruehrt irgendein Schwinger im Raum, der Luft rum. Die Geometrie andert sich. Aber wie wirkt sich das konkret aus ? BTW bin auch E-Ing. Gruss an den Kollegen
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Vielleicht kann man das mit (mü)R der Permeabilitätszahl erläutern.
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An das dachte ich auch schon. Aber das ist es wohl nicht !
Der Stoff MUSS ferromagnetisch sein. Magnetisierbar.
Also hier scheint mir die Loesung:
Facharbeit_html
Der Tonabnehmer ist ja der Gitarreros liebstes Kind. Denke der Seite kann man vertrauen. Dort der Abschnitt mit den Zeichnungen :
Die Funktionsweise eines elektromagnetischen Tonabnehmers
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Es ist nicht so, dass der magnetische Fluss DURCH das Zahnrad oder DURCH die Saite entscheidend ist sondern tatsaechlich wie du anfangs vermutet hast, die geometrische Verzerrung und damit die Staerke des H Feldes. Also anders wie ich vermutete.
Sorry wenn ich da eine falsche Anschuung ins Spiel brachte.
Und auch nicht die geometrische Verzerrung des H Feldes am Zahnrad ist entscheidend sondern die daraus resultierende Verzerrung an der Spule !
Schau dir das in den Abbildungen mal an.
Das Zahnrad wird tatsaechlich polarisiert, temporaer magnetisiert. Wird selbst temporaer zu einem Magneten. Und wie du beobachtet hast und die Zeichnung zeigt: Dadurch wird das H Feld vom Zahnrad verdraengt. (Kann man sich mit Probemagneten anhand der Zeichnung deutlich machen.) Es wird am Zahnrad geschwaecht, verdraengt. Dagegen, wie die Zeichnung zeigt, an der Spule verdichten sich dadurch die H Linien. Das Feld wird dort staerker.
Und das Ganze ist abhaengig vom Abstand des ferromagnetischen Metalls zum Magneten. (Abstand der Seite zum Magneten) Beim Zahnrad dem Abstand der Oberflaeche desselben zum Magneten.
Wenn das Zahnrad sich dreht ein zeitlich abhaengiger Abstand d(t).
Yepp so passt alles
))
als Zusatz
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Nur deine Induktionsloesung ist leider nicht mehr so ganz korrekt :
U=-n*A*dB/dt
Die geht ja aus einem Flaechenintegral (Maxwellgleichung) hervor :
U=-n*Integral Integral (dB/dt dx dy), mit B=yue*H
U=-n*Integral Integral (d yue*H/dt) dx dy
Und nur wenn H homogen ist also keine Funktion des Raumes H(x,y,z)
darfst du mue*H, also B vor das Integral ziehen !!!:
Die Induktionsformel/Loesung :
U=-n*dB(t)/dt*Integral Integral dx dy = U=-n*dB(t)/dt*( Flaeche A )
Konsequenz:
Nun ist aber H eine raumlich zeitliche Funktion, keinesfalls homogen !
Ein H(x,y,z,t). Und damit darfst du H nicht mehr vor das Integral ziehen.
Du muesstest tatsaechlich ueber H(x,y,t) integrieren und dann ergibt sich eben nicht U=-n*A*dB/dt sondern ein weitaus komplizierterer Zusammenhang, der durchaus einer Doktorarbeit wuerdig waere.
Moeglich, das dein Physiklehrer das nicht versteht und eben nur spezielle Formel der Loesung der Maxwellgleichung kennt. Fuer allgemein gueltig haelt.
Dann haettest du ein Prob, da Physikleherer sich an auswendig gelernte Formeln halten und daher oft nicht in der Lage sind die wahren physikalishen
Sachverhalte zu erkennen.
Die Formel kannst du also nur noch als Anhaltspunkt, Naeherung zu rate ziehen. Sie ist nicht korrekt !
Zu dem Preis, dass du jetzt nun doch hoffentlich weist, wie das ganze rein qualitativ ablaeuft. Und das ist tatsaechlich mehr wert
Ich hab jedenfalls etwas dazugelernt
ciao
BTW (wegen Physik Leistungskurs) :
Die Maxwellgleichungen sind ein Juwel, Basis der modernen Physik.
Leider kein Schulstoff, da mathematisch doch schon "mittelschwer".
Sie basieren auf den rein experimentellen Beobachtungen von Faraday, die Maxwell und Heaviside schliesslich mathematisch zusammenfassten.
Die komplette E-Technik ist damit beschreibbar.
Aber nicht nur das.
Die Relativitaetstheorie ist alleine durch den Auftretenden Widerspruch dieser Gleichungen bezueglich klassischem Beobachtersystemwechsel (der Gallilei Transformation) begruendet. Erst mittels Lorenz Transformation werden die Maxwellgleichungen gegenueber Beobachtersystemwechseln invariant. Einstein hat die Lorenz Transformation in seiner RT lediglich auf die gesammte physikalische Welt verallgemeinert. Auch eine beachtliche Leistung.
Es ist nicht so, dass er einfach mal lustig angenommen hat:
Na ich gugg mal was passiert wenn c0 immer konstant ist.
Das geht aus den Maxwellgleichungen und der Lorentztransformation hervor.
Die Relativitaetstheorie ruht auf den Maxwellgleichungen !
Genauso die Quantenmechanik. Das Bohrsche Atommodell mit klassischen Elektronenbewegungen scheitert anhand der Maxwellgleichungen. Das Elektron muesste nach diesen Energie abstrahlen und auf den Kern fallen.
Erst der Welle Teichen Dualismus loest diesen Widerspruch.
Keine klassische Bewegung sondern Aufenthatswahrscheinlichkeit.
Wiederum: Nicht die Maxwellgleichungen sind falsch sondern unsere klassischen Vorstellungen.
Fast wie ein Wunder. Physikalische Messungen (Doppelspaltversuch) bestaetigen die Maxwellgleichungen. Und eben nicht unsere primitive makroskopische Vorstellung von Bewegung.
Bestaetigen das Unfassbare !
Das geht aber ueber jedlichen Menschenverstand, dessen Erfahrungsraum makroskopisch ist.
BTW:
Man sollte auch mal ein Verb fuer sehr sehr gross (c0) formulieren.
mikroskopisch, makroskopisch, ? megaskopisch ?
Der Satz:
"War es ein Gott der diese Zeilen schrieb ?"
von Boltzmann bezogen auf die Maxwellgleichungen
hat durchaus seine Berechtigung.
