Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochfrequenzeffekt bei Spulen?


von Anas (Gast)


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Hey Leute,

ich bin dabei herauszufinden, welche Art der Messung der Induktivität 
sich am besten eignet mit den von der Schule gegebenen Mitteln.

Und zwar hab ich angefangen zu messen mit Power Cassy (So ein Gerät was 
über PC angesteuert wird womit man Spannungen anlegen kann und Strom 
gleichzeitig gemessen wird. Zusätzlich lassen sich weitere parameter 
einprogrammen, so dass dann zum beispiel die Induktivität L für alle 
Frequenzen errechnet wird.) Damit konnte ich bis 5000Hz problemlos 
Sinusschwingungen erzeugen und durch Ermittlung der Resonanzfrequenz die 
Induktivität messen.

Soo jetzt hab ich mir einen Sinusgenerator geschnappt, den mit Sensor 
Cassy (damit kann man keine Spannung anlegen, sondern halt nur messen) 
geprüft... funktioniert.
Spule dran und gemessen. Bis etwa 6,5kHz ging alles gut. Der 
Blindwiderstand wurde immer schön größer wie man es bei Xc=wL auch 
erwarten würde.
Danach wurde es richtig komisch und der Stromzeiger ging hoch! Der 
Widerstand muss also kleiner geworden sein, was mich extreeeemst 
überrascht hat. Es war eine recht kleine Spule nur mit 500Wdg und ohne 
Eisenkern.

Hat jemand eine Ahnung woran es liegen könnte?

Meine Facharbeit muss am 23 abgegeben werden und viel Messzeit hab ich 
nicht mehr, aber sonst macht das Projekt halt echt Spaß!

von c. m. (Gast)


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hört sich interessant an.

eine lösung hab ich auch nicht, aber was mir als erstes einfällt ist das 
eine spule auch eine ganze reihe kapazitäten enthält - die windungen 
zueinander.
ob das bei um 10khz allerdings schon einfluss haben sollte/könnte kann 
ich nicht abschätzen.

wahrscheinlicher halte ich das du mist mißt, daß z.b. das messgerät die 
messung beeinflusst, oder ungeeignet ist.

von Fralla (Gast)


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500 Windungen (viele Kapazität), kleine Spule ohne kern also wenig L. Da 
hast du ich warscheinlich die Resonanzfrequenz (durch Wikclungskapaztät) 
überschritten. Be welcher Frequenz war das?
Sie dir mal Datenblätter von kaufbaren fertigen Spulen an. Die haben oft 
einen Impedanz vs. f Plot wo man genau sieht, wenn die Spule zu 
Kondensator wird.  Ob dein Messgerät mit den hohen Frequenzen klarkommt 
sollte man auch abklären um Messfehler auszuschließen.

von Anas (Gast)


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Wie bitte?!
Die Spule wird zum Kondensator?!

Hier noch die Messwerte aus meiner Erinnerung.

Also die Resonanzfrequenz der Spule lag bei ~2380Hz Bis 6000Hz war alles 
gute. Bei 7000Hz war der Unterschied nur seehr gering im Gegensatz zu 
6000Hz Messung und der Wert bei 8000Hz und höher floss mehr Strom. Also 
hattte ich fo schon ziemlich weit überschritten. Das war aber noch alles 
im Sinn des Experiments denn wenn L=(Z^2 - R^2)^0.5)/(2*pi*f) ist dann 
wird bei seeehr hohem f der Einfluss von R^2 immer kleiner und L wird zu 
Z/omega. Und Z/omega ist eben die Steigung des immer linearer Werden 
omega-Z-Graphen. (Ich hoffe ihr wisst was ich meine) Zumindest war das 
der Sinn des Versuchs, der mir jetzt nur mehr Fragen aufgeworfen hat.

Die Induktivität war bei der Spule schon anders gemessen und betrug 
dabei 4,5mHenry.


@Fralla: Ich finde kein Datenblatt zu einer ähnlichen Spule, weißte 
vielleicht wo man solche Datenblätter überhaupt findet?!

von Klaus R. (klara)


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Hallo,
>Spule dran und gemessen. Bis etwa 6,5kHz ging alles gut. Der
>Blindwiderstand wurde immer schön größer wie man es bei Xc=wL auch
>erwarten würde.
>Danach wurde es richtig komisch und der Stromzeiger ging hoch! Der
>Widerstand muss also kleiner geworden sein, was mich extreeeemst
>überrascht hat. Es war eine recht kleine Spule nur mit 500Wdg und ohne
>Eisenkern.
>
>Hat jemand eine Ahnung woran es liegen könnte?

Wie Fralla schon sagte, Du hast die Resonanzfrequenz der Spule gefunden.

Gruss Klaus.

von Fralla (Gast)


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>Also die Resonanzfrequenz der Spule lag bei ~2380Hz
Die Resonanzfrequenz? Was meinst du damit? Da ist üblicherweis keine 
Phasenverschiebung, was nur ein kapazitiver Anteil verursachen kann.

>Xc=wL
mit mit Xc=1/(w*C) gemeint ist dann ist das die Resonanz. Aber da 
schreibst du schon von einem Kondensator, warum die Verwunderung?

>Und Z/omega ist eben die Steigung des immer linearer Werden
>omega-Z-Graphen. (Ich hoffe ihr wisst was ich meine) Zumindest war das
>der Sinn des Versuchs, der mir jetzt nur mehr Fragen aufgeworfen hat.
Ja, wenn ohmscher Widerstand R und die Reaktanz Xl gleich sind ist der 
Strom 45° Verschoben. Steigt die Frequenz weiter steigt die Impedanz 
(und natürlich die Reaktanz) weiter bis zu einer einer Geraden mit 
konstanter Steigung.

>bei 8000Hz und höher floss mehr Strom.
Das wäre aber eigenartig, würde  unrealistisch hohe Kapazität(zig nF, vl 
100n) bedeuten. Was ist das für ein Teil?

>Ich finde kein Datenblatt zu einer ähnlichen Spule, weißte
>vielleicht wo man solche Datenblätter überhaupt findet?!
Such bei üblichen Distributoren nach Drosseln, zb Farnell. Mir fällt 
jetzt auch keine Drossel ein wo es eine grafische Kurve gibt. Denn oft 
(in der Leistungselektronik immer) reicht die ANgabe der Resonanzfequenz 
aus. Und die ist fast Immer angegebn (rede nicht von 50Hz Drosseln)

MFG Fralla

von Anas (Gast)


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Sorry ich hab mich auf Tatsachen bezogen, die in meinem Experiment 
impliziert wurden.

Resonanzfrequenz, deswegen, weil ich versucht habe durch eine 
RLC-Schaltung herauszufinden wo die Resonanzfrequenz liegt und das war 
bei 2380Hz mit einer 1 * 10^-6 Farad Kondensator. Durch Ermittlung der 
Resonsanzfrequenz habe ich dann die Induktivität L errechnet, wobei 
jeder andere Wert des Frequenz Plot auch funktioniert hätte.

Xc=/ wL das ist natürlich Falsch!!! Ich meinte Xspule = wL. Hatte da nur 
kurz flüchtig vertippt.

Ab 7000Hz floss bei der SPULE (!!!) mehr Strom also XL wurde mit 
steigender Frequenz kleiner. Zumindest konnte ich keine andere 
Fehlerquelle entdecken.

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