Rahmenspule im Magnetfeld

[Samuel (Gast)]

Liebe Kollegen, ich komme hier wieder mit einer Problemstellung zu euch 
weil ich wieder mal nicht weiter weiß und die Lösung des Problems so 
schlecht erläutert und erklärt ist, dass ich meine Hoffnung an euch 
setzen muss.

Es geht um eine Rahmenspule im Magnetfeld.
Skizze siehe Bild.

Meine Fragen: Wird sich diese Rahmenspule ganz drehen können?
Wie kann das sein, wenn die Kraft immer nur in Richtung x-Achse und -x 
Achse zeigt? Welchen Sinn hat diese Anwendung?

Die 2 Kräfte die auftreten sind aber nicht die einzigen, denn der Strom 
fließt ja um die Spule herum.
Meine Rechnung lautet also folgende:
-)Für die 2 Ströme die immer senkrecht zum Magnetfeld stehen ergibt sich 
eine konstante Kräfte F1 = -F2 = N  I  B * a

-)Für die 2 Ströme die bei Alpha = 90° senkrecht auf B sing habe ich die 
Kräfte: F3 = -F4 = I*B*b*sin(alpha)

Jedoch wollen die Kräfte F3 und F4 die Spule in Richtung z verschieben, 
und das geht nicht weil ja die Spule drehbar gelagert ist und ich 
annehme, dass es keinen Sinn macht die Spuele auf der z-Achse 
verschiebbar zu machen.

Also spielen die Kräfte F3 und F4 keine Rolle weil ja die Spule nach 
meiner Annahme in Richtung z fixiert ist.

Daher habe ich ein Moment T = F1 * b = N*I*B*a*b

Ich verstehe aber überhaupt nicht wieso in der Lösung das Moment vom 
Winkel abhängt???

Ich kann außerdem den Nutzen dieses Beispiels nicht ganz entlüften, da 
ja die Spuele einmal nach rechts drehen wird und dann fix stehen bleibt, 
weil ja F1 und F2 konstant wirken und F3 und F4 sowieso keine Rolle 
spielen.

Könne mich irgendwer aufklären?

[i-Troll (c) (Gast)]

>..Ich verstehe aber überhaupt nicht wieso in der Lösung das Moment vom
Winkel abhängt???

Naja. Die eine Kante des Drahtes zieht es nach links die andere nach 
Rechts. Wenn die Spuls nun mit der Ebene senkrecht zum Feld steht, ist 
nicht mehr viel mit nach links oder rechts ziehen...

[Strom (Gast)]

Vllt hilft das weiter:

http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetisches_Moment

[Samuel (Gast)]

i-Troll (c) schrieb:
> nicht mehr viel mit nach links oder rechts ziehen.

Ok, habe verstanden, ja!
Müsste dann aber das Moment nicht F*cos(Alpha) * b/2 sein?
Weil der Abstand zum Drehpunkt ist ja b/2 und nicht b, das leuchtet mir 
nicht ein.

Eine Frage vielleicht noch: Wenn links und rechts die selbe Kraft nur 
entgegengesetzt wirkt, dann ist es doch gleich wie wenn links oder 
rechts auch keine Kraft wirkt sondern nur auf einer Seite, weil wenn die 
Kraft gleich ist, dann spielt doch für die mathematische Betrachtung 
doch nur eine der beiden Seiten eine Rolle. Stimmt diese Überlegung?

Danke für die Hilfe

[Viktor N. (Gast)]

Richtig. Das Drehmoment ist F*cos(alpha)*b/2, fuer einen Draht. Beide 
Draehte addieren sich, daher F*cos(alpha)*b

[Samuel (Gast)]

Viktor N. schrieb:
> Beide
> Draehte addieren sich, daher F*cos(alpha)*b

Wieso? Darf ich momente einfach so zusammen zählen?