Aufgabe GET 14: Drehspulmessgerät, Kraft/Drehmoment im Magnetfeld

Gegeben ist ein Drehspulmessgerät, dessen Drehspule wie üblich durch eine Rückstellfeder bei  in einer bestimmte Anfangsstellung gehalten wird.

a)  Geben Sie die Richtung des Drehmoments bei Stromfluss in der eingezeichneten Richtung an!

b)  Berechnen Sie allgemein die Abhängigkeit des Drehmoments vom Strom der Spule mit n Windungen!

c)  Berechnen Sie die Windungszahl, wenn das Rückstellmoment  der Rückstellfeder bei Endausschlag bekannt ist und der Maximalstrom, sowie die Felddichte  gegeben sind!

d)  Für die folgenden Betrachtungen soll die Drehspule mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehen (keine Rückstellfeder) und an den offenen Klemmen der Drehspule soll die induzierte Spannung gemessen werden. Tragen Sie qualitativ den Verlauf a) des durch die Spulenfläche dringenden Flusses und b) der induzierten Spannung über die Winkelstellung der Drehspule auf.

Zahlenwerte: I_max = 10 mA;B₀ = 1 Vs/m²;a = 2 cm;b = 2,5 cm; M_max = 10^-2 Ncm.