Durchflutungsgesetz

Ein Rohr nach Bild a der Länge mit dem Innenradius und dem Außenradius führt den Strom .

Welcher magnetische Fluss verläuft bei der Permeabilitätszahl Mantel des Rohres?

(Randeinflüsse können vernachlässigt werden; das im Rohrmantel vorhandene elektrische Strömungsfeld ist also als homogen anzusehen.)

a) Gegebene Anordnung,
b) Einführung eines Flächenelements zur Berechnung des Flusses

Bei einem Ringkern aus Eisen nach Bild a mit dem Querschnitt beträgt der mittlere Ringumfang Auf dem Kern ist eine aus Windungen bestehende Spule aufgebracht, die mit einer Stromquelle verbunden ist. Die Magnetisierungskennlinie des Kemmaterials ist im Bild dargestellt (Kennlinie für legiertes Blech, Kennlinie 2). Im Kern soll ein magnetischer Fluss von erzeugt werden.

a) Welcher Strom ist erforderlich?

b) Welcher Strom ' wäre erforderlich, wenn der Kem nach Bild aufgetrennt und ein Luftspalt von eingefügt wird?

(Die mittlere Eisenlänge sei unverändert

a) Eisenkern ohne Luftspalt,
b) Eisenkern mit Luftspalt

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:

a) gleichsinnig gerichtete Spulenströme,
b) gegensinnig gerichtete Spulenströme

Bei dem in Bilda dargestellten Eisenkem aus Stahlguss ist auf dem linken Außenschenkel eine Spule mit Windungen aufgebracht, die vom Strom A durchflossen wird. Der rechte Außenschenkel trägt eine Spule mit Windungen. Im vorhandenen Luftspalt soll eine Flussdichte von erzeugt werden.

Welcher Strom muss in der rechten Spule fließen?

Verzweigter magnetischer Kreis mit Luftspalt:

a) Gegebene Anordnung (Maße in mm),
b) Verlauf der auftretenden magnetischen Flüsse

Durch eine Ringspule mit Windungen fließt der Strom Der mittlere Durchmesser beträgt .

a) Wie groß sind Durchflutung und magnetische Feldstärke im homogenen Feld innerhalb der Spule?
b) Wie groß ist die magnetische Feldstärke , wenn der Durchmesser bei gleicher Durchflutung beträgt?
c) Wie groß sind magnetische Feldstärke und Flussdichte , wenn der Durchmesser beträgt und das Kernmaterial die Permeabilitätszahl besitzt?

Ein Ringkern aus ferromagnetischem Material nach Abb. (links) trägt eine Erregerwicklung mit Windungen, durch sie fließt ein Strom von A. Der mittlere Radius des Ringes ist Die Länge des Luftspalts beträgt Die Magnetisierungskurve des Ringkernmaterials zeigt Abb. (rechts).

Wie groß sind Flussdichte und Feldstärke im Eisen?