Wie viel Energie wird im Magnetfeld einer 5mH-Spule mit 1,0A Strom gespeichert?

Question

Wie viel Energie wird im Magnetfeld einer 5mH-Spule mit 1,0A Strom gespeichert?

Antwort

Verwandte Fragen

Was sind Kapazitäten und Induktivitäten in einem Gleichstromkreis?

Accepted Answer

Die Energie \( W \), die im Magnetfeld einer Induktivität gespeichert ist, kann mit der \[ W = \frac{1}{2} L I^2 \] berechnet werden, wobei \( L \) die Induktivität in (H) und \( I \) der Strom in Ampere (A) ist. In deinem Fall beträgt die Induktivität \( L = 5 \, \text{mH} = 5 \times 10^{-3} \, \text{H} \) und der Strom \( I = 1,0 \, \text{A} \). Setzen wir die Werte in die Formel ein: \[ W = \frac{1}{2} \times (5 \times 10^{-3}) \times (1,0)^2 \] \[ W = \frac{1}{2} \times 5 \times 10^{-3} \times 1 \] \[ W = \frac{5 \times 10^{-3}}{2} = 2,5 \times 10^{-3} \, \text{J} = 2,5 \, \text{mJ} \] Die im Magnetfeld gespeicherte Energie beträgt also 2,5 mJ.

Accepted Answer

Kapazitäten und Induktivitäten sind zwei grundlegende elektrische Komponenten, die in Gleichstromkreisen unterschiedliche Funktionen erfüllen. **Kapazitäten (Kondensatoren)**: Ei... [mehr]

Accepted Answer

Kapazitäten und Induktivitäten sind zwei grundlegende elektrische Komponenten, die in Gleichstromkreisen unterschiedliche Funktionen erfüllen. **Kapazitäten (Kondensatoren)**: Ein Kondensator speichert elektrische Energie in einem elektrischen Feld. Er besteht aus zwei leitenden Platten, die durch ein Dielektrikum getrennt sind. In einem Gleichstromkreis lädt sich ein Kondensator auf, wenn eine Spannung angelegt wird, und speichert die Energie. Die Kapazität, gemessen in Farad (F), gibt an, wie viel Ladung der Kondensator pro Volt speichern kann. In einem Gleichstromkreis verhält sich ein idealer Kondensator wie ein offener Schalter, nachdem er vollständig aufgeladen ist, da kein Gleichstrom durch ihn fließen kann. **Induktivitäten (Spulen)**: Eine Induktivität speichert Energie in einem magnetischen Feld, wenn Strom durch sie fließt. Sie besteht aus einer Drahtwicklung, die um einen Kern gewickelt ist. Die Induktivität, gemessen in Henry (H), gibt an, wie viel magnetische Energie pro Ampere Strom gespeichert wird. In einem Gleichstromkreis verhält sich eine ideale Induktivität anfangs wie ein Kurzschluss, wenn der Strom ansteigt, und wie ein offener Schalter, wenn der Strom konstant ist. Induktivitäten sind besonders wichtig in Wechselstromkreisen, da sie auf Änderungen des Stroms reagieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kapazitäten Energie in elektrischen Feldern speichern, während Induktivitäten Energie in magnetischen Feldern speichern. In Gleichstromkreisen haben sie spezifische Verhaltensweisen, die sich von ihrem Verhalten in Wechselstromkreisen unterscheiden.