Benjamin schrieb:> Hallo, ich möchte eine Luftspule wickeln, quadratisch, mit einem> innendurchmesser von 10 cm !> Meine Frage ist:> Wie bekomme ich ein möglichst hohes B bei einem max. Strom von 7 Ampere> und einer Windungszahl bei 300 W??
Die Induktivität L einer Luftspule ist µ0 mal Windungszahl N zum Quadrat
mal Querschnitt A durch Länge l. Der magnetische Fluß \Phi ist
Induktivität L mal Strom I geteilt durch Windungszahl N. Die Flußdichte
B ist der Fluß \Phi geteilt durch die Fläche A der Spule. Konntest du
mir folgen?
Die Physik lässt sich nicht überlisten,
Abmessungem, Windungszahl und Strom sind gegeben.
Wäre es eine "unendlich lange Spule", hätte man die Formel
1
B = µ H = µ * N * I / l
mit: µ=magn. Feldkonst., N=Windungszahl, I=Strom, l=Länge
Ist die Spule relativ "flach", ist das Feld in der Mitte natürlich
stärker (und besonders inhomogen), als bei einer auseinandergezogenen.
Aber immer deutlich kleiner, als nach der Formel,
Beispielrechnung:
1
B= 4*Pi*10^-7 Vs/A/m * 2100A / (0,02m) = 0,13 T
(Die Spule würde wahrschenlich heiss ...)
> An die HF-Experten: Wäre 1/10 davon, also ca. 0.013 T realistisch ?
U. B. schrieb:> (Die Spule würde wahrschenlich heiss ...)
Wie heiß hängt davon ab, wie dick der Draht ist. Wir wissen ja, dass 7A
hindurchgehen.
Alternativ kann man auch dünnen Draht verwenden, wenn man mit
Stromimpulsen arbeitet.
>An die HF-Experten: Wäre 1/10 davon, also ca. 0.013 T realistisch
Was hat denn HF damit zu tun?
>Ist die Spule relativ "flach", ist das Feld in der Mitte natürlich>stärker (und besonders inhomogen), als bei einer auseinandergezogenen.>Aber immer deutlich kleiner, als nach der Formel, ...
Das verstehe ich nicht. Wenn das Feld stärker wird, wieso wird es dann
kleiner?
>Wäre es eine "unendlich lange Spule", hätte man die Formel ...
Du brauchst nicht zu spekulieren, wie das bei kurzen Spulen aussieht,
ich habe dir dafür ein paar Formeln angehängt.
Die Umrechnung von L auf B wird dir ja leicht fallen.
>>An die HF-Experten: Wäre 1/10 davon, also ca. 0.013 T realistisch>Was hat denn HF damit zu tun?
HF-Experten haben (auch) öfters mit Luftspulen zu tun ...
>>Ist die Spule relativ "flach", ist das Feld in der Mitte natürlich>>stärker (und besonders inhomogen), als bei einer auseinandergezogenen.>>Aber immer deutlich kleiner, als nach der Formel, ...>Das verstehe ich nicht. Wenn das Feld stärker wird, wieso wird es dann>kleiner?
Soll heissen: Ein Verkürzen der Spule verstärkt zwar das Feld, aber eben
nicht so viel, wie es die Formel für die "lange Spule" ausdrückt.
>Du brauchst nicht zu spekulieren, wie das bei kurzen Spulen aussieht,>ich habe dir dafür ein paar Formeln angehängt.>Die Umrechnung von L auf B wird dir ja leicht fallen.
Also:
Für die Flussdichte B und die Induktivität L einer (als Bsp. hier wieder
langen) Spule gilt:
B=µ*H=µ*N*I/l bzw.
L=µ*N²*A/l
Für die Induktionsspannung gilt ja:
U(ind)=dΦ/dt bzw. U(ind)= Ldi/dt
Der Fluss Φ ist das Integral der Flussdichte B über den Querschnitt A.
Blöd dabei, dass bei einer nicht mehr "langen" Spule dieses B eben nicht
mehr als const. (über A) angenommen werden kann.
Dann ist die Bestimmung von B aus L nicht ganz einfach:
ergo sind doch wieder HF-Experten gefragt ...