Thermoacoustic Engine - Versionsgeschichte

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Erklärung des Effekts */

2023-03-29T10:13:03Z

Erklärung des Effekts

← Nächstältere Version		Version vom 29. März 2023, 12:13 Uhr
Zeile 11:		Zeile 11:
	Ein Kolben, welcher in dem offenen Ende eines horizontalen Reagenzglases, dessen anderes Ende mit Stahlwolle gefüllt ist, platziert wird, kann oszillieren, wenn das geschlossene Ende erhitzt wird. Untersuche dieses Phänomen und bestimme die Effizienz dieses Motors.		Ein Kolben, welcher in dem offenen Ende eines horizontalen Reagenzglases, dessen anderes Ende mit Stahlwolle gefüllt ist, platziert wird, kann oszillieren, wenn das geschlossene Ende erhitzt wird. Untersuche dieses Phänomen und bestimme die Effizienz dieses Motors.
	==Erklärung des Effekts==		==Erklärung des Effekts==
			Die Luft am heißen Teil des Tauschers erhitzt sich und dehnt sich damit aus. Gelangt sie nun an den kalten Teil, so gibt sie ihre Energie ab, da ein kalter und warmer Körper in engem Kontakt versuchen, die Temperaturen aneinander anzugleichen. Die nun abgekühlte Luft zieht sich wieder zusammen. Dieser Vorgang wiederholt sich aufgrund des imperfekten thermischen Kontakts zwischen Luft und Stahlwolle periodisch, und erzeugt dadurch eine Welle in der Röhre, welche durch Druckschwankungen zum Beispiel die Oszillation eines Kolbens bewirken kann. Wird diese Welle an einem festen geschlossenen Ende reflektiert, bildet sich durch Interferenz eine stehende Welle aus.

	==Aufbau==		==Aufbau==
	Im Zuge unserer Experimente wurden mehrere Motoren gebaut und untersucht.		Im Zuge unserer Experimente wurden mehrere Motoren gebaut und untersucht.

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:12 Uhr

2023-03-16T15:12:47Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 17:12 Uhr
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	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.
	Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $$I(t)=\frac{U(t)}{R}$$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu $$P(t)=\frac{U^2(t)}{R}$$ vereinfachen lässt. Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden. Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$		Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $$I(t)=\frac{U(t)}{R}$$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu $$P(t)=\frac{U^2(t)}{R}$$ vereinfachen lässt. Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden. Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
	Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.		Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.
	==Messdaten==		==Messdaten==
	Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!		Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:12 Uhr

2023-03-16T15:12:13Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 17:12 Uhr
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	==Bestimmung der Effizienz ==		==Bestimmung der Effizienz ==
	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.
	Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $$I(t)=\frac{U(t)}{R}$$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu $$P(t)=\frac{U^2(t)}{R}$$ vereinfachen lässt. Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.		Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $$I(t)=\frac{U(t)}{R}$$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu $$P(t)=\frac{U^2(t)}{R}$$ vereinfachen lässt. Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden. Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
	Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
	Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.		Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.
	==Messdaten==		==Messdaten==

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:11 Uhr

2023-03-16T15:11:44Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 17:11 Uhr
Zeile 20:		Zeile 20:
	==Bestimmung der Effizienz ==		==Bestimmung der Effizienz ==
	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.
	Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $I(t)=\frac{U(t)}{R}$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu		Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $$I(t)=\frac{U(t)}{R}$$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu $$P(t)=\frac{U^2(t)}{R}$$ vereinfachen lässt. Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.
	P(t)=\frac{U^2(t)}{R}
	vereinfachen lässt.
	~~<nowiki>~~Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.
	Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$		Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
	Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.~~</nowiki>~~		Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.
	==Messdaten==		==Messdaten==
	Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!		Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:10 Uhr

2023-03-16T15:10:48Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 17:10 Uhr
Zeile 22:		Zeile 22:
	Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $I(t)=\frac{U(t)}{R}$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu		Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $I(t)=\frac{U(t)}{R}$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu
	P(t)=\frac{U^2(t)}{R}		P(t)=\frac{U^2(t)}{R}
			vereinfachen lässt.
	<nowiki> ~~vereinfachen lässt.~~		<nowiki>Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.
	Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.
	Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$		Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
	Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.</nowiki>		Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.</nowiki>
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	Eine kurze Zusammenfassung eurer Erkenntnisse.		Eine kurze Zusammenfassung eurer Erkenntnisse.
	==Erfolge==		==Erfolge==
	Wir haben mit diesem Projekt folgende Erfolge errungen:		Wir haben mit diesem Projekt folgende Erfolge errungen:

	*Jugend Forscht: 1. Platz Regionalwettbewerb im Fachbereich Physik		*Jugend Forscht: 1. Platz Regionalwettbewerb im Fachbereich Physik

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Bestimmung der Effizienz */

2023-03-16T15:10:06Z

Bestimmung der Effizienz

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 17:10 Uhr
Zeile 19:		Zeile 19:

	==Bestimmung der Effizienz ==		==Bestimmung der Effizienz ==
	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen. Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.
	Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.		Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$$\Omega$$. Die Leistung ist $$P(t)=U(t) \cdot I(t)$$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $I(t)=\frac{U(t)}{R}$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu
	Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$\Omega$.
	Die Leistung ist $P(t)=U(t) \cdot I(t)$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $I(t)=\frac{U(t)}{R}$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu
	~~\begin{align*}~~
	P(t)=\frac{U^2(t)}{R}		P(t)=\frac{U^2(t)}{R}
	<nowiki>~~\end{align*}~~ vereinfachen lässt.
	Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.		<nowiki> vereinfachen lässt.
	Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$		Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.
	Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.</nowiki>		Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
			Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.</nowiki>
	==Messdaten==		==Messdaten==
	Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!		Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:08 Uhr

2023-03-16T15:08:49Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 17:08 Uhr
Zeile 19:		Zeile 19:

	==Bestimmung der Effizienz ==		==Bestimmung der Effizienz ==
	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz. Eines der Ziele des Projektes ist es, die Effizienz des Motors zu bestimmen.
			Die eingehende und resultierende Leistung wurde bestimmt um den Wirkungsgrad zu ermitteln.
			Um die resultierende Leistung des Motors wurde über die gemessene Induktionsspannung bestimmt. Dazu wurde ein oszillierender Magnet am Motor und eine Kupferdrahtspule verwendet. Die Last für die Leistung ist in unserem Falle ein regelbarer Widerstand in der Höhe von 100 bis 600$\Omega$.
			Die Leistung ist $P(t)=U(t) \cdot I(t)$. Für den regelbaren Widerstand gilt das Ohmsche Gesetz $I(t)=\frac{U(t)}{R}$, sodass sich die Gleichung für die Leistung im regelbaren Widerstand zu
			\begin{align*}
			P(t)=\frac{U^2(t)}{R}
			<nowiki>\end{align*} vereinfachen lässt.
			Zur Berechnung der Leistung kann diese Spannung dann über den Widerstand gemessen werden.
			Die effektive Leistung berechnet sich durch $$P_{eff}:= \frac{1}{t_{2}-t_{1}}\int_{t_{1}}^{t_{2}} \frac{U^2(t)}{R}dt \approx \frac{1}{t_{2}-t_{1}} \sum_{k=1}^{n}\frac{U^2(t_{1}+k\frac{t_{2}-t_{1}}{n})}{R}\frac{t_{2}-t_{1}}{n}$$
			Durch die Berechnung kann nur ausgesagt werden, was die höchstmögliche Leistung des Motors in dem speziellen Aufbau ist. Die Induktionsspannung ließe sich durch einen stärkeren Magneten oder eine größere Induktivität erhöhen.</nowiki>
	==Messdaten==		==Messdaten==
	Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!		Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Messdaten */

2023-03-16T14:56:20Z

Messdaten

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 16:56 Uhr
Zeile 21:		Zeile 21:
	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz.
	==Messdaten==		==Messdaten==
			Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!

	Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!		Hier kommen keine Rohdaten sondern möglichst gut ausgewertete Daten rein - Graphen, Ausgleichskurven, etc. mit Fehlerbetrachtung!
	==Modellierung und Optimierung==		==Modellierung und Optimierung==

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Aufbau */

2023-03-16T14:53:29Z

Aufbau

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 16:53 Uhr
Zeile 18:		Zeile 18:
	Die Leistung der Motoren werden über elektromagnetische Induktion gemessen. Hierfür wird ein Magnet an dem beweglichen Teil der Spritze befestigt. Dieser bewegt sich neben einer Induktionsspule mit Eisenkern auf und ab und induziert eine Wechselspannung. Daneben ist ein regelbarer Widerstand als Last in Reihe und ein Labquest mit einem Spannungsmessgerät parallel geschaltet. Dieser misst das anliegende Potenzial und plottet dieses auf dem angeschlossenen Rechner. Über diese Spannung wird die Leistung des Motors berechnet.		Die Leistung der Motoren werden über elektromagnetische Induktion gemessen. Hierfür wird ein Magnet an dem beweglichen Teil der Spritze befestigt. Dieser bewegt sich neben einer Induktionsspule mit Eisenkern auf und ab und induziert eine Wechselspannung. Daneben ist ein regelbarer Widerstand als Last in Reihe und ein Labquest mit einem Spannungsmessgerät parallel geschaltet. Dieser misst das anliegende Potenzial und plottet dieses auf dem angeschlossenen Rechner. Über diese Spannung wird die Leistung des Motors berechnet.

	~~Mit diesem Aufbau wurden Eure Messungen durchgeführt. Dieser Abschnitt lebt von guten(!) Fotos bzw. Skizzen.~~

	~~Anfängliche Aufbauten, die später verworfen wurden, können erwähnt werden aber müssen ausgiebig betrachtet werden.~~
	==Bestimmung der Effizienz ==		==Bestimmung der Effizienz ==
	Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz.		Um die Aufgabenstellung erfüllen zu können, müssen wir sowohl den Effekt untersuchen, als auch die Effizienz bestimmen. In dem Abschnitt "Grundlegende Erklärung" haben wir den Effekt erklärt, hier widmen wir uns zunächst unserem Messaufbau für die Effizienz.

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Aufbau */

2023-03-16T14:39:25Z

Aufbau

← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2023, 16:39 Uhr
Zeile 12:		Zeile 12:
	==Erklärung des Effekts==		==Erklärung des Effekts==
	==Aufbau==		==Aufbau==
			Im Zuge unserer Experimente wurden mehrere Motoren gebaut und untersucht.

			Der erste funktionierende Motor ist ein Wanderwellenmotor und besteht aus einem vertikalen Kolben, auf dem sich eine oben geschlossene Röhre mit Stahlwolle befindet. Oben an der Stahlwolle wird die Röhre mit einem Lötflamme erhitzt. Um diesen Motor zu bauen, wurden Glasspritzen mit den Fassungsvermögen 10, 20, 30 und 50 ml verwndet. Diese wurden oben an der Düse ansgechmolzen, um sie abzudichten. Den Kolben der Spritze wurde mit Graphit beschichtet um die Reibung zu reduzieren. Die Glasspritze wurde verwendet, da sie passgenau gefertigt wurde, der Kolben Luftdicht ist und ein genaues Fassungsvolumen hat.

			Die Leistung der Motoren werden über elektromagnetische Induktion gemessen. Hierfür wird ein Magnet an dem beweglichen Teil der Spritze befestigt. Dieser bewegt sich neben einer Induktionsspule mit Eisenkern auf und ab und induziert eine Wechselspannung. Daneben ist ein regelbarer Widerstand als Last in Reihe und ein Labquest mit einem Spannungsmessgerät parallel geschaltet. Dieser misst das anliegende Potenzial und plottet dieses auf dem angeschlossenen Rechner. Über diese Spannung wird die Leistung des Motors berechnet.

	Mit diesem Aufbau wurden Eure Messungen durchgeführt. Dieser Abschnitt lebt von guten(!) Fotos bzw. Skizzen.		Mit diesem Aufbau wurden Eure Messungen durchgeführt. Dieser Abschnitt lebt von guten(!) Fotos bzw. Skizzen.

Thermoacoustic Engine - Versionsgeschichte

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in): /* Erklärung des Effekts */

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:12 Uhr

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:12 Uhr

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:11 Uhr

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:10 Uhr

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in): /* Bestimmung der Effizienz */

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in) am 16. März 2023 um 15:08 Uhr

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in): /* Messdaten */

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in): /* Aufbau */

Katharina Horn-Phenix (Schüler*in): /* Aufbau */

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Erklärung des Effekts */

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Bestimmung der Effizienz */

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Messdaten */

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Aufbau */

Katharina Horn-Phenix (Schülerin): / Aufbau */