Rc Car

Aufgabentext

Max ist ein angefressener RC-Car Fahrer (Radio Control = Ferngesteuert) und hat auf den Geburtstag sein neues Auto geschenkt bekommen. Um mit den ferngesteuerten Autos von seinen Kollegen mithalten zu können, rüstet er sein Auto mit einem Hochleistungs-Elektromotor auf. Damit sollten Geschwindigkeiten von über 50 km/h möglich sein.
Der Motor selbst erreicht eine Leerlaufdrehzahl von 31’000 U/min und bringt eine Leistung von 185 W. Er bezieht seinen Strom aus einem NIMH-Akku mit einer Spannung von 7.2 Volt.

rccar

a) Max fragt sich nun, wie stark das Magnetfeld seines neuen Motors ist. Auf der Packung steht, dass der Motor drei Anker mit je 34 Wicklungen hat. Du musst annehmen, dass der Motor eine Länge von rund 3 cm hat. Berechne nun das Magnetfeld des Motors!
b) Ist das Magnetfeld in unmittelbarer Nähe des Motors mit einem Kompass messbar? ($B_E_r_d_e=2\cdot10^-^5\mathrm{\ T}$)

An wen richtet sich diese Aufgabe? Was wird damit geübt?

In dieser Aufgabe wird die Berechnung des Magnetfeldes am Beispiel einer Spule geübt. Dazu muss lediglich die entsprechende Formel, welche im Unterricht auch behandelt wurde, bekannt sein. Zum Teil müssen noch nötige Angaben aus schon gegebenen Grössen berechnet werden.
Der zweite Teil ist dann ziemlich einfach. Man muss lediglich die beiden Magnetfelder vergleichen.

Wie würden Sie diese Aufgabe jemandem erklären, der sie nicht lösen kann?

zu a):

1. Als erstes sollte man die passende Formel zum Berechnen des Magnetfeldes einer Spule suchen und schauen, welche Angaben noch fehlen. Dies ist in erster Linie die Stromstärke.
2. Die Anzahl der Wiklungen bekommt man, indem man die Wiklungen eines Ankers mit 3 multipliziert (Es sind drei Anker!).
3. Die Länge der Spule entspricht der Länge des Motors.
4. Nun noch die Stromstärke mit der entsprechenden Formel aus der Spannung und der Leistung berechnen.
5. Nur noch in die Ausgangsformel einsetzen und fertig.

zu b):

Man muss lediglich die beiden Magnetfeldstärcken vergleichen und schauen, welches grösser ist.

erstellt durch deinonychusdeinonychus am 1227775700|%e %b %Y, %H:%M %Z|agohover

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