Habe eine Frage zu HF. Hat einer eine Formel wie ich den Widerstand einer Spule berechne, in abhängigkeit der frequenz. d.h. unter beachtung des Skin-Effekt. Der Widerstand wird doch größer? Dabei müsste sich doch auch die kapazität verändern, oder? Die Spule ist aus Kupfer!
Willst du den induktiven Blindwiderstand wissen oder den (ohmschen) Verlustwiderstand?
HI, durch den Skin-Effekt wird doch der Durchmesser der Leitung kleiner dadurch müsste sich doch der Ohmische Widerstand ändern. Der Blindwiederstand bleibt doch gleich , XL=jwL, oder?
Wenn du dir deine Angaben weiter aus der Nase ziehen lässt, wirst du kaum zu vernünftigen Aussagen kommen. Willst du den Blindwiderstand oder den Verlustwiderstand wissen? Beide haben im Schwingkreis ihre Relevanz. Blindwiderstand ist ganz einfach (omega˙L bzw j˙omega˙L, wurde schon genannt), Verlustwiderstand ist alles andere als trivial.
Also nach meiner Erfahrung ist es bei einer normalen Spule kaum möglich, den impedanzverlauf mit der Frequenz exakt rechnerisch darzustellen. Manchmal ist im Datenblatt aber eine entsprechende Grafik zu finden. Diese beruhen aber auf messungen. Qualitatif kann man sagen, dass der ohmsche Widerstand proportional mit der Wurzel der Frequenz steigt. Die Reaktanz steigt proportional mit der Frequenz, wird dann aber ab der Eigenfrequenz der Spule kapazitiv.
Das machst du über den Querschnitt des Kupfers. Die frequenzabhängigkeit mußt du da mit reinpfriemeln, dann haste die Formel.
>Das machst du über den Querschnitt des Kupfers. Die frequenzabhängigkeit >mußt du da mit reinpfriemeln, dann haste die Formel. Wie bitte? Könntest du das bitte mal ein bisschen genauer ausführen?
Hallo Jörg, mal eben eine Frage zu deiner Aussage. Trifft dies nur für Kupfer zu oder ändert sich diese bei anderen Elementen wie z.B. Eisen, Arsen, Sauerstoff, Lanthan Kombinationen und Temperturunterschieden.
Galenus ein Reisender wrote:
> mal eben eine Frage zu deiner Aussage.
Zu welcher denn genau?
Ferromagnetische Werkstoffe als Spulenmaterial sind natürlich ein
eigen Ding (macht man normalerweise auch eher nicht), aber ansonsten
waren das relativ allgemeine Aussagen.
>>Das machst du über den Querschnitt des Kupfers. Die frequenzabhängigkeit >>mußt du da mit reinpfriemeln, dann haste die Formel. >Wie bitte? Könntest du das bitte mal ein bisschen genauer ausführen? Na gut, dann trag ich mal den Hund zum jagen. Formel Leitschichtdicke: http://de.wikipedia.org/wiki/Skineffekt Damit umstellen und die Fläche eines Kreisrings darstellen. Dann: Die Fläche in die Formel des spezoifischen Leitwerts einsetzen. http://de.wikipedia.org/wiki/Spezifischer_Leitwert
gast wrote:
> Damit umstellen und die Fläche eines Kreisrings darstellen.
Du hast den Skineffekt nicht verstanden. Das ist nichts, wo
,,draußen'' aller Strom fließt und ,,innen'' gar keiner mehr:
die Abnahme des Stroms erfolgt (wimre) nach einer e-Funktion
oder sowas.
Also das mindeste, was du da brauchst, ist irgendein Integral.
@gast
Es geht hier ja nicht nur um den ohmschen Widerstand der Spule, sondern
um die Impedanz, dass heisst also auch die Reaktanz, welche bei sehr
hohen Frequenzen von induktiv zu kapazitiv wechselt wegen den
Streukapazitäten.
Da nutzen dir deine Fromeln von Wikipedia wenig.
@Andi:
>Achja die Berechnung brauch ich für ein Schwingkreis.
Bei welcher Frequenz denn?
schnuber wrote: > Es geht hier ja nicht nur um den ohmschen Widerstand der Spule, sondern > um die Impedanz, ... Woher weißt du das? Der OP hat sich jedenfalls nie konkret dazu ausgelassen, was er denn überhaupt wissen will.
>schnuber wrote: >> Es geht hier ja nicht nur um den ohmschen Widerstand der Spule, sondern >> um die Impedanz, ... >Woher weißt du das? Andi wrote: >Dabei müsste sich doch auch die kapazität verändern, oder? Noch fragen?
schnuber wrote: >>Dabei müsste sich doch auch die kapazität verändern, oder? > > Noch fragen? Sehr vage Schlussfolgerung. Aber lassen wir den Thread ruhen, den OP scheint das alles gar nicht weiter zu interessieren. Wenn doch, dann kann er ja mal konkret werden, was er denn überhaupt meint.
Hallo, Leute! Ich habe die gleiche Frage: Wird die Impedanz der Luft(!!)spule gerinder bei steigender Frequenz? Hab im Labor genau diese Frage zu klären... Der ohmsche Widerstand steigt, da der Strom verdrängt wird. Warum sinkt aber die Induktivität??
Hallo Leo, > Ich habe die gleiche Frage: Wird die Impedanz der Luft(!!)spule gerinder > bei steigender Frequenz? Hab im Labor genau diese Frage zu klären... > > Der ohmsche Widerstand steigt, da der Strom verdrängt wird. Warum sinkt > aber die Induktivität?? wenn wir einmal vom Wicklungswiderstand absehen, ist eine Spule im einfachsten Fall eine Parallelschaltung aus ihrer Induktivität L und einer Kapazität C. Die Kapazität kommt dadurch zustande, daß sich die Oberflächen der einzelnen Leiter gegenüberstehen. C ------------||---------- | | ------| |--------- | | ---------||||||-------- L Ich denke, die Induktivität verringert sich einfach deshalb, weil der Kondensator leitfähiger wird. Bei Erhöhung der Frequenz geht das noch so weiter bis zur Resonanzfrequenz, danach ist Deine Spule ein Kondensator. Vermindern kannst Du diesen Effekt, wenn die Wicklungen einen größeren Abstand zueinander haben (geringere Kapazität). Gegen das Ansteigen des ohmschen Widerstandes kannst Du evtl. HF-Litze verwenden. Die Wicklungen bestehen aus einzelnen voneinander elektrisch isolierten und miteinander verdrillten Adern. Gruß, Michael
Danke sehr! Ich hab schon an den Kondensator gedacht, es war mir aber wenig bewusst, dass der sich bei Erhöhung von 1 auf 3 kHz so stark auswirkt: Die Induktivität sinkt um 10..20uH.
Und noch eine Frage. Wieso nimmt die Induktivität einer Spule mit Eisenkern bei höheren Frequenzen ab? Kann sich der Kern nicht so schnell ummagnetisieren?
Hallo, > Ich hab schon an den Kondensator gedacht, es war mir aber wenig bewusst, > dass der sich bei Erhöhung von 1 auf 3 kHz so stark auswirkt: Die > Induktivität sinkt um 10..20uH. über welche Trafo-Größe und Frequenz sprechen wir denn? Ich dachte mindestens an MHz, da Du ja im Forum HF, Funk und Felder gepostet hast. Gruß, Michael
Fälschlicherweise habe ich das.. Ich bin über Google hier reingekommen, habe irgendwie übersehen. Es geht nicht um HF, maximal 3 kHz. Aber da der ohmsche Widerstand aufgrund des Skin-Effektes zunimmt, dachte ich mir, dass sich auch die Induktivität wie bei HF verhält. Es geht um eine 8mH Luftspule, die man auf ein Kern setzen kann. Ich kann mir die Abnahme der Induktivität nicht erklären (mit Eisenkern).
1. Bei einer Frequenz f < 10 kHz (hier 3 kHz) ist die Widerstandserhöhung durch den Skineffekt vernachläsigbar klein! (Merkliche Erhöhung erst bei f > 12..15 kHz.) 2. Wenn aber schon mit einem "Skineffekt" gerechnet wird, ist die Berechnung mit einem kreisringförmigen Leiter-Querschnitt für den Wechselstromfluß mit einer "Ringdicke" entsprechend der sog. Eindring-tiefe d durchaus richtig, obwohl der tatsächliche effektive Querschnitt von außen nach innen nach einer e-Funktion abnimmt, deren Integration dann allerdings diesselbe Fläche ergibt wie der "gedachte, homogen leitende Ring". 3. Zum eigentlichen Problem: Verkleinerung der Induktivität einer (Luft-) Spule bei Einbringung eines (Eisen- ?? ) Kerns. Wenn der Kern bei 3 kHz NICHT wenigstens als sog. Massekern (für diesen Freuenzbereich speziell ausgewählter Ferritkern) oder allerwenigstens aus DÜNNEN (!!) von einander elektrisch isolierten weichmagnet. BLECHEN besteht, werden mit großer Wahrscheinlichkeit Wirbelströme im Kern induziert, die grunsätzlich dem ursprünglichen Magnetfeld entgegengesetzt wirken, dieses daher schwächen und somit die Induktivität verkleinern. So werden z.B. HF-Spulen gelegentlich mit einem Messing-Kern abgestimmt, um deren Induktivität zu verkleinern. Trotz allem dient ein Ferritkern aus passend gewähltem Material mit einer relativen Permeabilitätszahl µ > 1 (z.B. 300) selbstverständlich zur ERHöHUNG der Induktivität bzw. Verringerung der nötigen Windungszahl und letzlich zur Erhöhung der Spulengüte gegenüber einer reinen Luftspule.
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