Spulentheorie

Wozu?

Nein. Eine Spule hat neben Induktivität und einem sich ändernden(!) Widerstand noch Kapazitäten, die du evtl. wissen mußt. Diese hängen wiederum von der Geometrie ab.

Gruß Lars

X-No-Archive: Yes

begin quoting, dieter mueller schrieb:

Hm ...

Richtig - und, wieviel Energie (die erst einmal hineingepackt werden muß -> erforderliche Leistung) im Magnetfeld der Spule gespeichert ist. Der letzte Zusammenheng ist einfach:

W(L, I) = 1/2 * L * I^2

Wie lange es dauert, das Magnetfeld aufzubauen, hängt dann offenbar von Deiner verfügbaren Leistung ab:

W = P_m * t => t = W/P_m

Zusätzlich zur Leistung, die zum Aufbau des Magnetfelds erforderlich ist, entsteht natürlich noch ständig Joulesche Wärme als Verlustleistung:

P_J = R * I^2

Hängt von der Leistung ab - sie steigt quadratisch mit der verfügbaren Spannung. Wenn man eine konstante Spannung U an eine Spule mit dem Widerstand R und der Induktivität L anlegt, erhält man den Zeitverlauf

I(t) = U/R * [1 - exp(-t*R/L)]

des Stroms. (Bei kleinen R kann der Strom extrem groß werden, also bitte Vorsicht!)

Unabhängig von L kann man den Energiebedarf des Magnetfelds auch erst einmal grob aus der gewünschten bzw. benötigten Feldstärke und der Geometrie des Magnetfelds abschätzen. Die spezifische Energiedichte des Magnetfelds beträgt

w = 1/2 * B * H

Wegen B = µ * H läßt sich das auch als

w = 1/2 * B * H = 1/2 * µ * H^2 = 1/2 * B^2 / µ

ausdrücken, wobei im Fall einer Luftspule

ist.

Gruß aus Bremen Ralf

Lars Mueller schrieb:

Alte Neugiersnase, ist das nicht völlig Latte wozu?

Warum ändert sich der Widerstand der Spule?

Markus

j*omega*L?

Grüße,

Björn

Wenn Lars mit "Widerstand" die Impedanz gemeint hat, ja. Aus dem Kontext heraus hätte ich das aber eher als Resistanz gedeutet und frage mich seitdem auch, warum die sich ändern sollte. (Sicher, mit der Umgebungstemperatur. Aber das kann eigentlich vernachlässigen, solange die Temperatur nur um ein paar Kelvin schwankt.)

Tschüs,

Sebastian

Nein. Die Anwendung bestimmt die Bauform.

Skinneffekt.

Lars

und Temperaturabhängigkeit des Metalls (sorry, hatte ich in der eile vergessen).

Er hätte in dem Fall ja Wirkwiederstand oder ohmscher Widerstand schreiben können ;)

Je nach Anwendung und Bedingungen kann die Spule mit der Zeit doch durchaus warm werden, oder?

Grüße,

Björn

Er hätte in dem Fall ja Wirkwiderstand oder ohmscher Widerstand schreiben können ;)

Je nach Anwendung und Bedingungen kann die Spule mit der Zeit doch durchaus warm werden, oder?

Grüße,

Björn

Und aus: "Nein. Eine Spule hat neben Induktivität und einem sich ändernden(!) Widerstand noch Kapazitäten, die du evtl. wissen mußt. Diese hängen wiederum von der Geometrie ab."

sowie den Wiki-Links ist es euch zwei hübschen wirklich nicht zumutbar, zu erkennen, daß da nur paratitäre Elemente gemeint sein können? Ist eine Kapazität wirklich Bestandteil der idealen Induktivität? Kann mit dem "Widerstand" wirklich die Induktivität gemeint sein, wenn ich schreibe "neben der Induktivität?"

Lars

Ich danke f=FCr die zahlreichen Antworten. Werde einfach zusehen, dass die Spulen eine m=F6glichst geringe Induktion haben. Und dann probieren. Danke!

Dann nimm ein 2mm Drahtstück als Spule und stecke es in einen stabilen Kasten aus Eisen.

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Lars Mueller schrieb:

Holz wäre aber zur Senkung der Induktivität weitaus günstiger als Eisen.

Gruß aus Bremen Ralf

dieter mueller schrieb:

Hallo,

na toll, ich dachte Du willst ein m=F6glichst starkes Magnetfeld? F=FCr m=F6glichst geringe Induktion brauchst Du wenige Windungen, f=FCr=20 m=F6glichst starkes Magnetfeld aber viele Windungen.

Wenn es ein m=F6glichst starkes Magnetfeld werden soll ist das=20 Hauptproblem die erzeugte W=E4rme aus der Spule abzuf=FChren.

Bye

Bevor das ins Kraut schießt:

Für den schnellen Aufbau des Magnetfeldes brauchst du eine hohe Spannung, die du an die Spule anlegst.

Die Spule dagegen mußt du so dimensionieren, daß sie dein Magnetfeld überhaupt zustandebringt. Nachdem das Magnet- feld aufgebaut ist, brauchst du die hohe Spannung nicht mehr, dann genügt es, den Kupferwiderstand zu "füttern".

Eine Diode am Netzteil mit der niedrigen Dauerspannung verhindert, daß du "verkehrtrum" ...

Außerdem: die Spule kickt beim Ausschalten rückwärts.

Alternative: dein Magnet könnte 2 Wicklungen haben, eine für den schnellen Anzug (dicker Draht) und eine für das Halten aber das macht die Diodenbeschaltung nicht weniger kompliziert.

MfG Glaser

X-No-Archive: Yes

begin quoting, "Franz Glaser (KN)" schrieb:

Ich weiß, was das heißen soll. Könntest Du es für den OP trotzdem noch mal auf Deutsch formulieren?

Gruß aus Bremen Ralf

Kickt r=FCckw=E4rts? Meinst Du die Absicherung meiner Stromversorgung mit einer Diode?

Nein, eine Spule speichert Energie in sich hinein. Beim Aus- schalten möchte sie die wieder loswerden. Wenn du den Strom- kreis unterbrichst, dann wird sie "wütend" und erzeugt einen hohen Spannungsimpuls. Bei einem Kontakt ist das nicht tragisch, dort gibt das nur einen Funken aber ein FET oder sonst ein Halbleiter muß dafür dimensioniert sein.

Dagegen kannst du zwar eine Diode einbauen oder einen C (ein RC-Glied) aber alle die haben wieder einen Pferdefuß, sie lassen den Strom in der Spule langsam sinken und so auch das Magnetfeld. Da du aber von schnellem Anstieg sprachst, vermute ich daß du auch schnellen Abfall möchtest und da wird dir nicht erspart bleiben, deine Schaltung so zu bauen, daß der Schalter (FET...) die hohe Ausschaltpuls- spitze aushält. Die dauert zwar nicht lang aber sie ist hoch. Dem FET ist es wurscht, wie lang der Todesstoß noch dauert, wenn er schon hin ist.

Die Energie ("Schwung") in der Spule muß irgendwo hin. Das ist wie Wasserleitung mit Schnellschlußventil: Druckspitze.

Das ist alles: Henry = AmperesekundenproVolt Joule = Amperequadrat mal Henry halbe

Farad = VoltsekundenproAmpere. Joule = Voltquadrat mal Farad halbe

etwas stupid: Ohm = VoltproAmpere Joule = Voltquadrat mal Ohm mal Sekunden

Nochwas (Faust): Windungszahl erhöht die Henry quadratisch, die Ohm auch, weil der Draht länger und dünner wird (Platz). Q bleibt daher bei gleicher Geometrie ungefähr konstant, abgesehen vom Lackfaktor. Wäre auch komisch, wenn das anders wäre.

Auch die Kapazität ändert sich im _Verhältnis_ nicht, die Reso- nanzfrequenz jedoch ganz enorm. Dicke Drähte liegen flacher aufeinander, dafür sind weniger Windungen da. An Kreuzwick- lung wirst du kaum denken obwohl das die stabilste selbst- tragende Wicklungsform wäre und wenig Kapazität hat. Ich weiß nicht, ob es noch Wickelmaschinen dafür gibt.

Servas

ich fürcht, daß ich mich da vertauscht habe, spät abenz ;-( Servas