Hi,
hab ein Paar Fragen. Warum steigt die Induktivität, wenn man ins
magnetische Feld einer Spule einen Ferrit platziert? Was passiert mit
dem Magnetfeld? Heißt es dann, dass die magnetische Energie auch steigt?
Wie lässt sich das mathematisch beschreiben? Meine Überlegung ist, dass
der Ferrit die magnetische Flüße in sich bündelt und dadurch hat die
Spule weniger Streufelder um sich und sie bekommt mehr Induktivität. Ich
brauche vielleicht kleinen Hinweis, wo der Zusammenhang Spule-Ferrit
mathematisch beschreiben ist.
Danke
@ Yevgeniy K. (memberx)
>hab ein Paar Fragen. Warum steigt die Induktivität, wenn man ins>magnetische Feld einer Spule einen Ferrit platziert?
Der magnetische Widerstand sinkt. Es kann also mit der gleichen Anregung
(Strom) mehr Magnetfeld aufgebaut werden.
> Was passiert mit dem Magnetfeld?
Bei gleichem Strom ist es stärker (Flußdichte).
> Heißt es dann, dass die magnetische Energie auch steigt?
Vereinfacht, ja.
>Wie lässt sich das mathematisch beschreiben?
E = 1/2 L * I^2
> Meine Überlegung ist, dass>der Ferrit die magnetische Flüße in sich bündelt und dadurch hat die>Spule weniger Streufelder um sich und sie bekommt mehr Induktivität.
Naja, ganz grob ist das so.
>brauche vielleicht kleinen Hinweis, wo der Zusammenhang Spule-Ferrit>mathematisch beschreiben ist.
H = I / l
B = H µr µ0
L=U*t/I
Siehe Spule
Danke, der magnetische Widerstand bringt mich schon weiter. Der
elektrischer stört aber :) Ich habe ein Experiment gemacht, wo ich die
Induktivität einer flachen Spule in der Abhängigkeit von der Ferritmenge
mit einer LCR Messbrücke untersucht habe. Der Widerstand ohne Ferrite
beträgt 0,072 ohm mit einer Ferritscheibe von unten sinkt der Widerstand
auf 0,053 ohm, wenn ich aber noch so eine zweite Scheibe von oben
platziere, steigt der Widerstand auf 0,12 ohm. Die Induktivität steigt
dabei drastisch nach oben. Also der Widerstand hat gestiegen. Wo ist der
Hacken?
@Yevgeniy K. (memberx)
>elektrischer stört aber :) Ich habe ein Experiment gemacht, wo ich die>Induktivität einer flachen Spule in der Abhängigkeit von der Ferritmenge>mit einer LCR Messbrücke untersucht habe. Der Widerstand ohne Ferrite>beträgt 0,072 ohm
Welcher Widerstand? Der ohmsche Widerstand ist konstant, egal wieviel
Ferrit dort platziert wird. Der komplexe Widerstand Stiegt, weil die
Induktivität steigt.
>mit einer Ferritscheibe von unten sinkt der Widerstand>auf 0,053 ohm, wenn ich aber noch so eine zweite Scheibe von oben>platziere, steigt der Widerstand auf 0,12 ohm.
Lass mich raten. Dein LCR-Meter zeigt R und L an, und R steigt auch? Das
ist ein Messfehler, verursacht durch ein sehr ungünstiges Verhältnis von
R, L und Messfrequenz. Je nachdem, wo die Werte Liegen, muss man die
Frequenz höher oder niedriger wählen. Und man muss wissen, was das gerät
NICHT sinnvoll messen kann.
Einfacher Test. Miss mal im DC-Modus, dann ist der ohmsche Widerstand
unabhängig vom Ferrit.
Wenn ich eine ferromagnetische Edelstahlplatte auf die Spule lege, und
der LCR zeigt mir dann bei ca 20 kHz, den realen Widerstand von 2- bis 5
ohm ist das dann auch ein Messfehler?
Yevgeniy K. schrieb:> ferromagnetische Edelstahlplatte
Sicher dea dein edelstahl ferromagnetisch ist? Haftet ein Magnet daran?
bei meinen edelstahltühren halten die Magnetischen Schilder nicht.
Ansonnsten sind 2.5 Ohm eine menge Windungen dünnsten Drahtes,
normal würde ich bis 1000 Wdg je nach Drahtdurchmesser maximal 1ohm
erwarten. Aber bei 10000 Wdgen oder mehr könnte es passen.
Namaste
@ Yevgeniy K. (memberx)
>Wenn ich eine ferromagnetische Edelstahlplatte auf die Spule lege,
WAS für eine Spule? Windungszahl? Drahtquerschnitt?
> und>der LCR zeigt mir dann bei ca 20 kHz, den realen Widerstand von 2- bis 5>ohm ist das dann auch ein Messfehler?
Klar, siehe oben.
@ Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
>Sicher dea dein edelstahl ferromagnetisch ist?
ISt er, aber nur schwach, deutlich weniger als normaler Stahl.
>normal würde ich bis 1000 Wdg je nach Drahtdurchmesser maximal 1ohm>erwarten. Aber bei 10000 Wdgen oder mehr könnte es passen.
Ich würde einfach mal überschlagen, wenn man Windungszahl und
Querschnitt kennt.
Die Geomertie der Spule spielt bei meiner Frage wenig ne Rolle. Es geht
mehr darum, wenn ich leitfähiges Material auf die Spule lege, dann
steigt der reale Widestand. Ich stimme dir zu, dass der Widerstand bei
DC nicht ändert. Aber, dass bei Erhöhung der Frequenz der wiederum
steigt und es ist kein Messfehler, sondern Aussage darüber, dass der
Widerstand einer Kopplung Spule-leitfähiges Material frequenzabhängig
ist.
Mir scheint du meinst nicht den selben Widerstand wie wir den wir
vestehen unter Widerstand den Ohmschen Anteil, denn dieser ist konstant
und gleich dem DC-Widerstand.
Bliebe Z, der Scheinwiderstand, an einer Spule, welcher in der
Wechselstromtechnik auch mit XL (Komplexerwiderstand induktiv)
beschrieben wird. Der ist wie die Induktivität von 2 weiteren Parametern
abhängig , Als da wären Frequenz (und Impulsform) und µr der relativen
Permeablität des Kernmaterials.
Hinzu käme noch ein Formfaktor für die Anordnung des Kernmaterials.
Einen definierter Faktor (AL-Wert) lässt sich nur mit Schalenkernen
erreichen, da alle anderen denkbaren Formen sehr komplex sind und die
Anordnung der Spule ebenfalls Einfluß nimmt.
Namaste
@ Yevgeniy K. (memberx)
>mehr darum, wenn ich leitfähiges Material auf die Spule lege, dann>steigt der reale Widestand.
Nein, der komplexe. Ok, man könnte noch über den Skineffekt diskutieren,
der hat aber mit Ferriten nix zu tun.
> Ich stimme dir zu, dass der Widerstand bei>DC nicht ändert. Aber, dass bei Erhöhung der Frequenz der wiederum>steigt und es ist kein Messfehler, sondern Aussage darüber, dass der>Widerstand einer Kopplung Spule-leitfähiges Material frequenzabhängig>ist.
Das ist deine subjektive Interpratation, keine Gesetzmäßigkeit. ;-)
Yevgeniy K. schrieb:> Es geht mehr darum, wenn ich leitfähiges Material auf die Spule lege, dann> steigt der reale Widestand.
Wenn die Spule alleine ist, also ohne Ferrit und ohne Edelstahlplatte,
dann hat die Spule einen relativ kleinen ohmschen Widerstand und eine
Induktivität in Reihe zu diesem ohmschen Widerstand. Bei einer genügend
hohen Frequenz wird der komplexe Widerstand (also die Reihenschaltung
aus L und R) annähernd rein induktiv, nämlich dann wenn Omega*L >> R
ist.
Wenn man jetzt ein leitfähiges Material in das Feld der Spule bringt,
dann entsteht dort ein Wirbelstrom, man kann das dann wie einen
Transformator betrachten. Je nach Leitfähigkeit hat man auf der
Sekundärseite einen gewissen Widerstand. Diesen kann man auf die
Primärseite transformieren, so dass dieser ohmsche Widerstand parallel
zur Induktivität liegt. Wenn man jetzt die komplexe Impedanz berechnet
bzw. nachmisst, kann der reelle, also der ohmsche Anteil tatsächlich
wesentlich größer als der ohmsche Widerstand der Wicklung sein.
Auf die gleiche Weise kann man auch die Ummagnetisierungsverluste in
einem Ferrit-Kern als Parallel-Widerstand nachbilden. Auch dann ist der
reelle Anteil der Impedanz größer als der DC-Wicklungswiderstand.
o.k. du betreibst die Anordnung als Induktionsofen bei geringer Leistung
dieser reale Anteil welcher nicht auf den ohmschen Anteil der Spule
entfällt entspricht dem Wirkanteil der in das Kernmedium eingbrachten
Wirkleistung welche diese Erwärmt
---> siehe Kernverluste und Induktionsofen (kuzgeschlossene
Sekundärwicklung)
Das ist also ein Realteil aber nicht der Spule sondern der Last des
Transformators welcher im Kern/blech manifestiert ist.
Namaste
