Rechenaufgabe zu Elektromagnet?

Die magnetische Anziehungskraft ist gegeben durch

Fmag = (B1²*A1 + B2²*A2)/(2*µ0)

Hierbei ist Ages die Gesamte Fläche des Luftspaltes und setzt sich aus der Fläche A1, dem inneren Kreis mit Durchmesser d1, und dem äußeren Kreisring mit Innendurchmesser d2 und Außendurchmesser d3 zusammen. Es folgt

A1 = pi*d1²/4

A2 = pi*(d3² – d2²)/4

Die mechanische Kraft die durch die magnetische Kraft kompensiert werden muss lautet

Fmech = m*g

Ferner beachte man, dass der herausfließende Fluss gleich dem eintretenen Fluss ist (es gibt keine magnetischen Ladungen)

–> B1*A1 = B2*A2

Damit erhalten wir durch umformen:

B1 = sqrt(m*g*2*µ0/(A1 + A1²/A2) = ca. 0,122T

Schließlich gilt es den Fluss Phi zu bestimmen. Beachte, dass dieser einmal durch A1 aus dem Joch austritt und durch A2 eintritt (bzw. anders herum, je nach Flussrichtung). Entsprechend gilt

Phi = B1*A1 = B2*A2 = 0,018Vs

https://www.wolframalpha.com/input?i=sqrt%282e3*10*2*4*pi*1e-7%2F%28%28pi%2F4%29*%2810e-2%5E2+%2B+%2810e-2%5E2%29%5E2%2F%2830e-2%5E2+-+15e-2%5E2%29%29%29%29+*+pi*0.25*10e-2%5E2