Non-contact Resistance: Unterschied zwischen den Versionen

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==Non-contact Resistance==
==Non-contact Resistance==


Die Aufgabe aus dem Jahr 2023 GYPT Nr.6  : "The responses of a LRC circuit driven by an AC source can be changed
"The responses of a LRC circuit driven by an AC source can be changed


by inserting either a non-magnetic metal rod or a ferromagnetic rod into the
by inserting either a non-magnetic metal rod or a ferromagnetic rod into the
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inductor coil. How can we obtain the magnetic and electric properties of the
inductor coil. How can we obtain the magnetic and electric properties of the


inserted rod from the circuit’s responses?", behandelt die reaktion eines RLC-schwingkreis auf metalle oder ferromagnetische Stoffe.
inserted rod from the circuit’s responses?"
 
In der folgenden Arbeit untersuchen wir, wie wir die elektrischen und magnetischen Ei-
 
genschaften eines Metalls bekommen, welcher sich in einer Spule in einer RLC-Schaltung
 
befindet. Dabei untersuchen wir ferromagnetische und nichtmagnetische Metalle. Hierbei
 
interpretieren wir die Aufgabe so, dass wir die Kreisfrequenz des RLC-Schwingkreises im
 
Experiment verändern können. Anschließend formulieren wir einen Zusammenhang um
 
die Aufgabe zu erfüllen.


==Theorie==
==Theorie==

Version vom 1. Mai 2024, 22:38 Uhr

Non-contact Resistance

"The responses of a LRC circuit driven by an AC source can be changed

by inserting either a non-magnetic metal rod or a ferromagnetic rod into the

inductor coil. How can we obtain the magnetic and electric properties of the

inserted rod from the circuit’s responses?"

In der folgenden Arbeit untersuchen wir, wie wir die elektrischen und magnetischen Ei-

genschaften eines Metalls bekommen, welcher sich in einer Spule in einer RLC-Schaltung

befindet. Dabei untersuchen wir ferromagnetische und nichtmagnetische Metalle. Hierbei

interpretieren wir die Aufgabe so, dass wir die Kreisfrequenz des RLC-Schwingkreises im

Experiment verändern können. Anschließend formulieren wir einen Zusammenhang um

die Aufgabe zu erfüllen.

Theorie

Formeln die wir beutzt haben:

$$-f_0 &= \frac{1}{2\pi\sqrt{L\cdot C}}$$

$$-L = \dfrac{1}{4\cdot\pi^2 \cdot f_{0}^2\cdot 1,149\cdot 10^{-9} F}$$

$$-L = \dfrac{\mu_0\cdot\mu_r\cdot N^2\cdot A}{l}$$

$$-\Tilde{N} = \dfrac{\sqrt{L_{metal}}}{\sqrt{L_{air}}}$$

$$-\Tilde{\mu} = \dfrac{L_{metal}}{L_{air}}$$

$$-X_L = \omega\cdot L  \hspace{2cm} X_C = \dfrac{1}{\omega\cdot C} $$

Aufbau

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.

Daten

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

Fazit

Insgesamt können wir also sagen, dass die Metalle egal ob ferromagnetisch oder nichtma-

gnetisch, eine Wirkung auf den RLC-Schwingkreis haben, wobei die ferromagnetischen

Metalle jedoch eine viel stärkere Wirkung haben. Dabei spielt bei den ferromagnetischen

eher der Magnetismus eine große Rolle, wobei bei nicht magnetischen Metallen die Leit-

fähigkeit das Wichtigste ist. Wir können anhand der Messwerte die Metalle nach ihrer

Leitfähigkeit ordnen und bei dem ferromagnetischen Metall die magnetische Permeabili-

tät ermitteln

Erfolge

Jugend forscht Regionalwettbewerb 2.platzt und ein Sonder-Prei. Insgesamt 120€.

Quellen

Eure wichtigsten verwendeten Quellen mit Verweisen im Text!