Spulenberechhnung

Hallo
Ich muss eine Spule mit folgenden Angaben berechnen:
Spannung:        12V
Material:        Kupfer Drahtdurchmesser:    0.1mm Anzahl Windungen:    400 mittlerer Durchmesser:    15mm
Folgende Grössen benötige ich:
Widerstand Drahtlänge Strom
Kann mir jemand eine Formel dazu liefern?
Gruss Thomas
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Hallo Thomas, irgendwo eine Formel abzutippen bringt dir gar nichts.
Sicher hast du in der Schule/Ausbildung gelernt wie man den Widerstand eines langgestreckten Leiters berechnet.
R = rho * L / A ---------------
Für diese Formel braucht man den Querschnitt A des Leiters, dessen Länge L und den spezifische Widerstand rho von Kupfer.
Die Leitfähigkeit rho von Kupfer steht in jedem Physik- oder E-Technik-Buch. rho = 0,017 ohm mm^2 /m Was sagt uns diese Konstante? Ein Draht von 1mm^2 Querschnitt und 1m Länge hat 0.017Ohm.
Die hier angegebnen Einheit für rho ist mm^2/m. Wenn man dann in obige Formel A in mm^2 und L in m einträgt, dann erhält man ohne jede Umrechnung von mm und m den Widerstand in Ohm.
Natürlich sollte man als erstes verstehen wie so eine Spule aussieht. Ansonsten kann man mit den Angaben gar nichts anfangen.
_________ o------/ / \ ---------- / / -- \ ^ / / / \ \ | / / /\ \ \ | / / / \ | | | | | | | | D | | | | | | | | | / / | | \ \ \ / / / | \ \ \ / / | \ \ -- / v o-----\____\_____/ -----------
D ist der mittlere Duechmesser der Spule.
Wenn von Durchmesser d eines Drahtes die Rede ist, dann geht es immer um kreisförmigen Querschnitt. Den Querschnitt(Kreisfläche) A muß man aus dem Durchmesser berechnen. Die Formel gibt es in jedem Geometrie/Mathe-Buch.
A = d * d * PI / 4 d ist Drahtdurchmesser ------------------
Um die Länge des Drahtes auszurechnen braucht man erstmal den Umfang der Spule um die Länge einer Windung auszurechnen. Auch diese Formel gibt es in jedem Mathe-Buch.
Umfang = D * PI D ist mittlerer Spulendurchmesser ----------------
Und der Leiter mit N Windungen hat dann eben die n-fache Länge
L = N * Umfang --------------
Damit sind L und A berechnet. Damit kann man jetzt den den Widerstand berechnen.
R = rho * L / A ---------------
Der Strom I brechnet sich nach dem ohmschen Gesetz zu
I = U / R ---------
Fassen wir mal zusammen welche grundlegenden Gleichungen benötigt wurden.
Aus der Geometrie 1. Kreisfläche 2. Kreisumfang
Aus der Elektrotechnik/Physik 3. Widerstand eines Leiters R = rho * L/A 4. Ohmsches Gesetz I = U / R
Aus dem Physikbuch oder einem Tabellenbuch Leitfähigkeit rho von Kupfer.
Du brauchst dir nur diese vier Gleichungen zu merken. Alles andere läßt sich daraus ableiten!
Für diese ausführliche Erlärung hagelt es jetzt bestimmt Kritik in dieser NG, aber meine Hoffnung ist, daß ich dazu anregen konnte wie man so eine Aufgabe systematisch angeht. Man sollte nicht immer nur nach fertigen Spezialformeln suchen, da es diese oft gar nicht gibt oder man sie nicht findet wenn man sie braucht.
Ich bin einfach mal neugierig. Welche Ausbildung machst du gerade? Diese Frage mußt du nicht unbedingt beantworten.
Gruß Helmut
PS: So sieht die Formel aus, wenn man alles hineinpackt.
R = rho * L / A
= rho * N * D * PI / (d * d * PI/4) = rho * N * D / (d * d/4)
R = 4 * N * rho * D / ( d * d) ------------------------------
Kein Mensch wird sich diese Formel merken, da sie in keiner Weise das Verständnis fördert.
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Hallo Helmut,
deine sorgfältige Erklärung einschließlich der guten Pädagogik dahinter haben mir ausgesprochen gut gefallen. Danke.
Viele Grüße
Eberhard Sengpiel Forum für Mikrofonaufnahme und Tonstudiotechik http://www.sengpielaudio.com
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[...]
Schule, 7 Klasse? Die Formeln stehen in einem Tabellenbuch. Also frage einfach deine Mitschüler oder deinen Lehrer. Der Lehrer kriegt für die Beantwortung solcher Fragen sogar Geld, nur zuhören sollte man schon...
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Mit freundlichen Gruessen

Juergen Bors
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