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MUSTERLÖSUNG - Fachgebiet Hochspannungstechnik

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6C<br />

(5 Punkte)<br />

Bestimmen Sie die Kraft auf den Shuttle, wenn die Kurzschlussbrücke die Länge a besitzt.<br />

Vernachlässigen Sie hierfür die Randeffekte am Übergangsbereich Schiene-Brücke.<br />

<br />

e e x<br />

sin(<br />

)<br />

e cos(<br />

);<br />

90<br />

<br />

d F i dx<br />

B<br />

ar<br />

x<br />

y<br />

ar<br />

0 2 0<br />

2<br />

μ0i 1 μ0i ar<br />

<br />

0<br />

F i Bx<br />

dx 2 dx<br />

ln <br />

2 π<br />

<br />

x π r<br />

r<br />

r<br />

0 <br />

0 0<br />

6D<br />

(2 Punkte)<br />

Welchen zeitlichen Verlauf besitzt der Strom, wenn der Shuttle eine konstante Beschleunigung<br />

erfährt?<br />

Hinweis:<br />

2<br />

F d x<br />

m <br />

2<br />

d t<br />

2<br />

F ~ i<br />

Gleichstrom<br />

Der Shuttle bewege sich nun mit einer Geschwindigkeit v g t (Beschleunigung g const. ). Der<br />

eingeprägte Strom ist zeitunabhängig.<br />

6E<br />

(4 Punkte)<br />

Bestimmen Sie allgemein die induzierte Spannung U i in der Leiterschleife links des Shuttles.<br />

dA dy<br />

dx<br />

ar0<br />

0i y μ0i ar<br />

<br />

0<br />

<br />

<br />

r0<br />

0 <br />

d d μ 1 d<br />

Ui<br />

Bx<br />

dA 2 dx ln v<br />

dt dt <br />

2 π<br />

<br />

x dt π r<br />

Alternativ: PU I F<br />

v<br />

i<br />

6F<br />

(2 Punkte)<br />

Bestimmen Sie allgemein den Spannungsabfall U r an der Kurzschlussbrücke.<br />

Ur<br />

IR<br />

Fachbereich 18 | <strong>Fachgebiet</strong> <strong>Hochspannungstechnik</strong> | 29.09.2011 27

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