Wann ist der fluss im eisen und im luftspalt gleich

Aufgabe 1

Bei einem Eisenkern nach Bild a ist auf dem linken Schenkel eine Spule mit Windungen aufgebracht. In der Spule fließt der Strom Die Eisenquerschnitte betragen und . Die mittleren Eisenlängen sind und Die Permeabilitätszahl des Eisens beträgt .
Welcher magnetische Fluss entsteht im Mittelschenkel?

Verzweigter magnetischer Kreis:

a) Gegebene Anordnung,
b) zugehörige magnetische Ersatzschaltung

Aufgabe 2

Ein nach Bild

aus zwei Teilen

und 2

bestehender Eisenkem aus Stahlguss enthält eine Spule mit

Windungen. In den vorhandenen Luftspalten soll durch Einspeisen eines Stromes

eine magnetische Flussdichte von

erzeugt werden.

Welcher Strom

ist erforderlich?

(Für die Berechnung kann die Luftspaltfläche gleich dem Eisenquerschnitt des unteren Teils des Eisenkems gesetzt werden.)

Magnetischer Kreis mit Eisenkern:

a) Gegebene Anordnung (Maße in mm),
b) Anordnung mit eingetragenen mittleren Weglängen und Querschnitten

Aufgabe 3

Bei dem in Bild a dargestellten Eisenkem aus Stahlguss ist auf dem linken Schenkel eine Spule mit Windungen aufgebracht. Der Eisenquerschnitt ist an allen Stellen gleich groß und beträgt Die Eisenweglängen haben die mittleren Werte und Im rechten Schenkel soll durch den eingespeisten Spulenstrom ein magnetischer Fluss von erzeugt werden.

Welcher Strom muss in der Spule fließen?

Magnetischer Kreis mit Verzweigung:

b) Verlauf der auftretenden magnetischen Flüsse
a) Gegebene Anordnung,

Aufgabe 4

Ein aus zwei Teilen bestehender Eisenkern nach Bild a enthält eine aus Windungen bestehende Spule, die von dem Strom A durchflossen wird. Die Eisenquerschnitte betragen und Die mittleren Eisenweglängen sind und Ôben und unten ist je ein Luftspalt von Länge vorhanden. Die Permeabilitätszahl des Eisens beträgt .

Welcher magnetische Fluss wird im Eisen erzeugt?

(Für die Berechnung können die Luftspaltfläche und der Eisenquerschnitt als gleich groß angesehen werden.)

Magnetischer Kreis mit Luftspalt.

a) Gegebene Anordnung
b) zugehörige magnetische Ersatzschaltung

Aufgabe 5

Ein magnetischer Kreis (siehe Skizze) hat überall den gleichen quadratischen Querschnitt und die Abmessungen und Die drei Wicklungen haben die Windungszahlen .

Für das Blech, aus dem der magnetische Kreis aufgebaut ist, gilt die in der Tabelle gegebene Magnetisierungskennlinie:

In der rechten Wicklung fließt der Strom durch die mittlere Wicklung fließt kein Strom .

Wie groß muss der Strom werden, damit im rechten Schenkel die Flussdichte wird?

Aufgabe 6

In dem skizzierten Kreis soll die magnetische Flussdichte im Luftspalt 1,2 T betragen. Randeffekte sind zu vernachlässigen. Die Magnetisierungskennlinie des Eisens ist in einer Tabelle gegeben. Zwischenwerte können durch lineare Interpolation berechnet werden.

Skizze Magnetischer Kreis:

a) Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild und bestimmen Sie die Durchflutung

b) Wie groß sind die magnetischen Widerstände

c) Die Wicklung habe Windungen. Bestimmen Sie die Induktivität der gesamten Anordnung
- über den verketteten Fluss und
- über die magnetischen Widerstände/Leitwerte.

Aufgabe 8

Ein Eisenkern aus Elektroblech hat einen Luftspalt der Länge Die mittlere Feldlinienlänge im Blech beträgt Bei einem Strom von A durch eine Spule auf dem Eisenkern soll im Eisen eine Flussdichte entstehen. Aus einer Materialtabelle (Magnetisierungskennlinie, Magnetisierungskurve wird die zur Flussdichte gehörende magnetische Feldstärke im Eisen entnommen.

Welche Windungszahl muss die Spule haben?

Aufgabe 9

Der in Abbildung (a) gezeigte ringförmige Körper ohne Luftspalt besteht aus ferromagnetischem Material (Eisen) mit der Permeabilitätszahl und besitzt einen kreisrunden Querschnitt mit der Fläche Der mittlere Radius des Ringes ist . Die Anzahl der Drahtwindungen beträgt In der Spule fließt der Strom

a) Berechnen Sie die Durchflutung , den magnetischen Fluss , die magnetische Flussdichte und den magnetischen Widerstand des magnetischen Kreises.
b) Der Ringkörper besitzt nun entsprechend Abbildung (b) einen Luftspalt mit der Länge Wie groß sind jetzt Durchflutung , magnetischer Fluss , magnetische Flussdichte und magnetischer Gesamtwiderstand

Aufgabe 10

Zwei Spulen sind auf einen gemeinsamen Eisenkern mit den unten angegebenen Abmessungen bis und der Dicke gewickelt. Wicklung 1 hat die Windungszahl und wird von der Stromstärke durchflossen; entsprechend besitzt Wicklung 2 die Windungszahl und wird von der Stromstärke in der eingezeichneten Richtung durchflossen.

a) Berechnen Sie allgemein die vier gestrichelt eingezeichneten mittleren Feldlinienlängen

b) Zeichnen Sie das magnetische Ersatzschaltbild der Anordnung und geben Sie allgemein jeweils die Größen und mit an.

c) Die magnetische Flussdichte im linken Kernabschnitt soll betragen. Bestimmen Sie den magnetischen Fluss im Eisenkern in allgemeiner Form und berechnen Sie diesen mit den angegebenen Werten.

d) Bestimmen Sie die magnetischen Feldstärken und Flussdichten in den vier Abschnitten wenn beträgt.

Welchen Einfluss hat ein Luftspalt auf die Flussdichte im magnetischen Kreis?

Warum Luftspalt in Spule?

Warum sind Luftspalt im Eisenkern des Transformators unerwünscht?

Was versteht man unter magnetischer Sättigung?