Fragenkatalog Pimenov (TISS)

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Wenn Du Lösungsansätze zu Beispielen suchst oder schreibst, stelle nach Möglichkeit auch die dazugehörenden Angaben zur Verfügung - am besten als Dateianhang, da die meisten Übungsangaben auf Institutshomepages nach einem Semester gelöscht werden.
So haben auch die nächsten Semester noch etwas davon ;)
Sandra
Beiträge: 26
Registriert: 05.12.2012, 13:58

Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Sandra »

Würde gerne die Prüfungsfragen vom Pimenov austauschen, ich scheitere bei den letzten 15 Fragen ziemlich. Ich werde selber gerne Fragen hochladen, die ich habe - bitte einfach nachfragen.

Speziell nerven mich diese Fragen, weil sie in den letzten Jahren wirklich geprüft wurden:

-) langer, homogen geladener Zylinder dreht sich um eigene Achse, ges: magn. Feld
-) zwei planparallele Platten mit Stromdichten +I und -I, ges: magn. Feld + Symmetrie/ Richtung begründen
-) kleine Messspule in großer Spule, ges: Spannung an der Messspule
-) Biot-Savart mit quadratischer Stromleife

Wenn mir jemand weiterhelfen kann freue ich mich, wenn ich jemandem weiterhelfen kann freue ich mich auch ;-)
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...you can't take the sky from me

lux
Beiträge: 52
Registriert: 23.10.2012, 19:09

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von lux »

Weiß aber nicht genau warum am Schluss nicht über die Theta Funktion integriert wird?
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Sandra
Beiträge: 26
Registriert: 05.12.2012, 13:58

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Sandra »

Hi lux, danke für die Lösung. Ich denke nicht, dass dieses Beispiel mit der Heaviside Funktion zu lösen ist, immerhin ist Physik II ein Fach aus dem 2. Semester. Außerde´m hast du Recht- das Intregal über H(x) ergibt x*H(x), was hier total vernachlässigt wurde.

Habe eine interessante Lösung online gefunden, in der der Zylinder in kleine Kreisscheiben unterteilt wurde. Klingt für mich eigentlich logisch. Aufgabe 3 von diesem pdf:

https://www.ite.kit.edu/INC/DATA/FW/KLA ... oesung.pdf

Ich hoffe das geht so, muss es selber noch durchrechnen.
...you can't take the sky from me

fabs
Beiträge: 1
Registriert: 04.03.2016, 14:07

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von fabs »

Habt ihr diese Frage? :shock:

Zwei planparallele Ebenen befinden sich im Abstand 2d voneinander und tragen
Stromdichten +I [A/m] und –I [A/m] parallel zu der y‐Achse (siehe Bild).  
a) Begründen Sie die Symmetrie und die Richtung des Magnetfeldes
b) Berechnen Sie das magnetische Feld im gesamten Raum.

Roughman
Beiträge: 46
Registriert: 26.10.2011, 20:53

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

@ fabs:

Würde mich auch interessieren. Oder die selbe aufgabe mit zwei planparallelen Leitern....
Wenn was auftaucht bitte hier hochladen!

lg

Roughman
Beiträge: 46
Registriert: 26.10.2011, 20:53

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

Beispiel planparallele Platten...

- Strom in +/- z Richtung
- Platten ausgedehnt in x/z, dicke d, Breite b
Nach langem hängen und würgen denke ich dass die Antwort wieder mal viel einfacher ist, als erwartet. Ausgehend davon, dass die Platten unendlich breit (in x Richtung) und lang (in z - Richtung) sind ergibt sich folgendes (für eine Platte):

B=\mu \cdot H
\oint B \; ds = \mu _0 \cdot I
\oint H \; ds = I
div \, H = 0 --> weil das hier gilt muss
H_y = 0, da die Hy abhängig von der Seite der Platte umgekehrte Vorzeichen hätten. (Argument aus Gerthsen Physik, S.359) Wichtig, hier werden Randeffekte an den Platten ignoriert, dort wäre Hy nat. nicht 0.


Nun wird der Rest zu:
\oint H \; ds = 2 H_y \cdot d + 2 H_z \cdot b = I \text{, mit $H_y = 0 $} \; \text{ und weil $H_z \cdot b = -H_z \cdot (-b)$}
\oint H \; ds = 2 H_z \cdot b = I
H_z = \frac{I}{2\cdot b}

Das Magnetfeld ist also bei einer einzigen Leiterplatte konstant im gesamten Raum.

Zwei Leiterplatten mit entgegengesetztem I:
- Magnetfeld zwischen den beiden doppelt so groß (superponieren)
- Magnetfeld außen:
\oint H \; ds = I = I_1 + I_2
I_1 = - I_2
\oint H = 0

Ich hoffe das hilft, sollte das so nicht passen, bitte sagen!

greets,
Roughman

Musikhaus
Beiträge: 5
Registriert: 14.08.2015, 08:27

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Musikhaus »

bräuchte dringend Hilfe bei den folgenden 4 Beispielen ,wer eine Idee bzw.Lösung hätte,dem wäre ich sehr verbunden diese zu teilen
:? :?
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Roughman
Beiträge: 46
Registriert: 26.10.2011, 20:53

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

Hey Leute,

Hat von euch wer das Beispiel mit dem Zylinderkondensator gelöst (Ladung Innen \sigma Ladung außen 2\cdot \sigma)
Ich komme da irgendwie dauernd auf divergierende Ergebnisse für die Spannung, wegen des ln.

Wäre super, wenn es jemand hochladen könnte!

lg,
Rough

EDIT: Keine Ahnung, ob du noch was brauchst MH, aber ich fange jetzt mit den Beispielen an, nach denen du gefragt hast und werde die dann hochladen

Roughman
Beiträge: 46
Registriert: 26.10.2011, 20:53

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

Servus MH,

Ich hab mal mit einer leichten RC Parallelschaltung angefangen. Muss mich da erst mal reindenken.
Vllt hilft dir das Beispiel ja schon was bzgl. Verständnis, darum lade ich es mal hoch!

glg,
Rough

Added:
-gemischter RLC Schwingkreis - Unterpunkt A
-gemischter RLC Schwingkreis - Unterpunkt B
-kleine Messpule in großer Zylinderspule

EDIT:
Ich hab nicht umgeformt und geschaut, obs irgendwelche einfacheren bzw. schöneren Formen gibt. Wenn das jemand getan hat, bitte hochladen, ich bin da extrem schlecht drinnen sowas zu sehen. Danke!
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is_eh_ois_trivial
Beiträge: 69
Registriert: 28.10.2012, 17:36

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von is_eh_ois_trivial »

Hallo,

Ich habe mir die Bsp mit den Kugel- und Zylinderkondensator angeschaut. E-Feld sollte kein Problem darstellen, nur beim Potential hab ich mir den Kopf zerbrochen. Ich lade nun die für mich am logischsten Lösungen hoch. Sie sollten zur Diskussion anregen ;) hehe. Schaut euch das bitte an, teilt eure Lösungen mit und falls ihr Fehler findet, bitte diese auch mitteilen.
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Roughman
Beiträge: 46
Registriert: 26.10.2011, 20:53

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

Servus ieot,

Danke für die gut Nachvollziehbare Rechnung!
Prinzipiell stimme ich dir zu, wenn man den Ansatz wählt, dass man unbeschränkt integriert und dann die Konstante 0 setzt, dann kriegt man das Ergebnis. Auf das komme ich auch und das hängt wohl wirklich nur damit zusammen, wie man halt die RB des Potentials setzt.

Aber wie würdest du dir jetzt aus diesen 2 Potentialen deine Kapazität ausrechnen? Das Argument bei der Kugel ist ja nicht unbedingt sooo Hieb- und Stichfest 'ein Kondensator macht nur Sinn mit entgegen gesetzt gleich großen Ladungen'
Denn es gibt zb auch Vollkugelkondensatoren. Da ist die entgegengesetzt negative Ladung einfach im unendlichen, deren Kapazität lässt sich auch berechnen (siehe Demtröder III S 23)
Wie kommt man also auf die gesamte Kapazität des Systems (U=\phi_{innen} - \phi_{aussen}, kann es so einfach sein?

danke & lg,
R

is_eh_ois_trivial
Beiträge: 69
Registriert: 28.10.2012, 17:36

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von is_eh_ois_trivial »

Ja das hatte ich vergessen hinzuschreiben, dass ich für die Kapazität leider keine Ahnung haben^^. Den Satz hab ich einfach mal hingeschrieben, sicher muss man ne Kapazität ausrechnen sonst wäre die Frage ja sinnlos. Das Potential dazwischen macht sinn, aber welche Ladung ich dann für C=Q/U hinschreibe, weiß ich leider nicht

sebix
Beiträge: 147
Registriert: 05.10.2013, 11:02

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von sebix »

Roughman hat geschrieben: - Platten ausgedehnt in x/z, dicke d, Breite b
Nach langem hängen und würgen denke ich dass die Antwort wieder mal viel einfacher ist, als erwartet. Ausgehend davon, dass die Platten unendlich breit (in x Richtung) und lang (in z - Richtung) sind ergibt sich folgendes (für eine Platte):
Wie koennen die Platten eine Breite haben und gleichzeitig unendlich ausgedehnt sein?

Roughman
Beiträge: 46
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Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

Servus sebix,

Das Magnetfeld ist von der Stromdichte abhängig. Da wir nur gegeben haben, dass durch diese Leiterplatten ein Strom I fließt, muss die Stärke des Magnetfeldes davon abhängen, auf welchen Bereich sich der Strom I aufteilt.
Wenn I zb. sehr klein und die Platte sehr ausgedehnt ist, dann fließt pro Oberflächenstück sehr wenig Strom --> kleines Magnetfeld.
Die Einheit von H \; \; \text{ist} \;\; [\frac{A}{s}]

Wenn du zb ersetzt:
I=\lambda \cdot b
wobei
\lambda [\frac{A}{m}].. eine Linienstromdichte ist.

dann fällt dir das b raus und I ist wirklich nurmehr von der Linienstromdichte abhängig.
H=\frac{\lambda}{2}

Ich hoffe das hilft?!

lg,
R

Edit: P.s.: wenn ich mich irren sollte, bitte ich um einen Hinweis!

Roughman
Beiträge: 46
Registriert: 26.10.2011, 20:53

Re: Fragenkatalog Pimenov (TISS)

Beitrag von Roughman »

Servus,

Ich habe mich nochmal ein bisschen mit den Dipolbeispielen beschäftigt.
Meine Ergebnisse hänge ich hier an, nat. wie immer ohne Gewähr. Ich wäre super froh, wenn mir wer meine etwaigen Fehler ausbessert.

Vor allem bei dem E_Pot Beispiel der beiden Dipole kommt mir mein Lösungsansatz etwas russisch vor.
Wenn da wer einen besseren hat, bitte nur her damit

- E-Feld eines Dipols entlang der X-Achse (S19)
- genaue Herleitung des Potentials eines Dipols (P // y, Abstand 2a) mit Taylor (S20&21)
- E_pot zweier Dipole (S21&21.1)

lg,
R
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