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Aufgabenstellung:

Ein Ringkem aus Eisen nach Bild a mit dem Querschnitt und dem mittleren Umfang enthält zwei Spulen mit den Windungszahlen und . In die Spulen werden die Ströme und eingespeist.

a) Welcher magnetische Fluss wird im Eisenkem erzeugt, wenn die Spulenströme entsprechend Bild 5.11a eingespeist werden (gleichsinnig gerichtete Spulenströme)?

b) Wie groß ist der im Kern erzeugte magnetische Fluss wenn die Richtung des Stromes nach Bild umgekehrt wird (gegensinnig gerichtete Spulenströme)?

Ringkern aus Eisen mit zwei stromführenden Spulen:

Abbildung

a) gleichsinnig gerichtete Spulenströme,
b) gegensinnig gerichtete Spulenströme

Lösungsweg:

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a) Im Bild a gilt nach dem Durchflutungsgesetz

wobei die im Kern (in der Kernmitte) auftretende magnetische Feldstärke darstellt. Aus der Gleichung folgt

Für diesen Wert entnehmen wir aus der in Bild 5.10 (Seite 133 ) dargestellten Magnetisierungskennlinie die magnetische Flussdichte

Damit entsteht im Eisenkerm der magnetische Fluss

b) Wird die Richtung des Stromes entsprechend Bild 5.11b gewählt, so lautet das Durchflutungsgesetz

wobei die im Kem auftretende magnetische Feldstärke ist. Aus der Gleichung folgt

Für diese Feldstärke entnehmen wir aus der in Bild 5.10 (Seite 133 ) angegebenen Magnetisierungskennlinie (Kennlinie 1) die magnetische Flussdichte

Folglich beträgt der im Kern erzeugte magnetische Fluss

Lösung: