Hallo,
kann jemand einschätzen in wie weit ein (ferromagnetischer) Eisenkern,
in der Mitte einer Ringspule Auswirkungen auf die magnetische
Flussdichte über dem Eisenkern hat?
Wird der Eisenkern bei dieser Geometrie stark dazu beitragen, dass die
magnetische Flussdichte größer wird?
Viele Grüße
Der Wisch schrieb:> Das ist zu undefiniert!>>>> Was heisst "stark"?
Das ist meine Frage. Ich kann gar nicht einschätzen, in wie weit die
magnetische Flussdichte sich steigert. Von der Website
http://expliki.org/wiki/Flachspule
habe ich die Abbildung, in der die Flussdichte solch einer Spule
dargestellt ist. Die Flussdichte ist im Zentrum dieser Spule ja ohne
Eisenkern schon in der Mitte sehr hoch. Kann man dann annehmen, dass der
Kern im Zentrum dann die Flussdichte wirklich erheblich steigert?
Rechnen. Es gibt lediglich empirisch ermittelte Formel für die
Induktivität solcher Spulen. Was kann man da rechnen. Simulieren könnte
man denke ich.
@ DP (Gast)
>kann jemand einschätzen in wie weit ein (ferromagnetischer) Eisenkern,>in der Mitte einer Ringspule Auswirkungen auf die magnetische>Flussdichte über dem Eisenkern hat?
Gar keinen. Denn die FLUSSDICHTE ist unabhängig vom Kernmaterial.
Siehe Transformatoren und Spulen.
Er beeinflußt bestenfalls die Permeabilität des Magnetvolumens, aka
AL-Wert und damit die Induktivität.
>Wird der Eisenkern bei dieser Geometrie stark dazu beitragen, dass die>magnetische Flussdichte größer wird?
Nö. ;-)
MfG
Falk
Falk Brunner schrieb:> Gar keinen. Denn die FLUSSDICHTE ist unabhängig vom Kernmaterial.
Nein, die magentische Feldstärke ist unabhängig vom Kernmaterial. Die
Flussdichte ist sehrwohl abhängig vom Kernmaterial:
Und H ergibt hängt einfach direkt vom Strom ab. Je größer \mu_r, desto
größe ist B und damit die Stärke des Magnetfeldes um den Kern.
DP schrieb:> Hallo,>> kann jemand einschätzen in wie weit ein (ferromagnetischer) Eisenkern,> in der Mitte einer Ringspule Auswirkungen auf die magnetische> Flussdichte über dem Eisenkern hat?>
FEMM.
> Wird der Eisenkern bei dieser Geometrie stark dazu beitragen, dass die> magnetische Flussdichte größer wird?>
Ist das eine akademische Frage? Weil, die Anordnung macht aus
technischer Sicht wenig Sinn. Die Kopplung der äußeren Windungen ist
schlicht schlecht zum innenliegenden Kern! So eine Flachspule OHNE Kern
gabs früher als Empfänger für Radios. Geschätzt vor 3
Menschengenerationen. Hatten halt hohes Q. Ferrite waren noch nicht
erfunden.
Ja, angenommen ich habe auf einer Leiterplatte solch einen Klecks
ferromagnetischem Material. Um dieses Klecks lasse ich solch eine Spule
laufen.
Eine Spule mit der selben Bauart aber ohne den Ferrit-Klecks platziere
ich auf der anderen Seite der Platine. Durch beide Spulen lasse ich den
gleichen Strom fließen. Wenn ich jetzt mit einer Hall-Sonde über die
Spulen fahre, dann messe ich über der Spule mit Ferrit-Kern doch eine
größere magnetische Flussdichte. Und jetzt würd mich interessieren, in
wie weit sich die Flussdichte verändert.
Und weiter würde mich interessieren, ob man auf diesen Weg auch die
Qualität des "Klecks aus ferromagnetischem Material" messen kann - gut -
oder ganz schlecht z.B.
Ja, mit FEM könnte man weiterkommen.
Klingt nach einem der vielen Geheimprojekte.
Du wirst nicht viel Unterschied zwischen 3 Windungen und 30 Windungen
sehen.
Doch nicht wieder ein Royer-Converter auf einem Tesla-Turm?
Nein, Kein scherz. Ich moecht Im Ernst wissen, ob man mit solch einem
aufbau rueckschluesse auf die permeabilitaet dieses eisenkerns
schliessen kann! mein argument ist eben, dass der flussdichte in der
mitte eh schon maximal ist. Durch den kern wird sie dann noch staerker
konzentriert werden. Oder was?
Ein Kern macht schon von der Geometrie her in einer Langspule mehr Sinn
als in einer Flachspule.
überlege doch mal wie die Feldlinien angeordnet sind mit kern und ohne.
Dazu einfach die Liniendichte proportionnal µ für die verschiedenen
Werkstoffe ansetzen.
Beim Kern ist die Form des Kerns wichtiger als die Form der Spule drum
herum. Bei dem wohl runden Kern ist die wichtige Größe das Verhältnis
aus Durchmesser und Länge.
Bei einem vermutlich eher kurzen bzw. flachen Kern wird man nicht
besonders viel über die Eigenschaften des Kerns herausbekommen. Die
wirksame Verstärkung der Induktion (B-Feld) ist dann eher durch den
Entmagnetisierungs -Faktor als durch das Material bestimmt.
Man kann damit ggf. noch unterscheiden ob das Material eine rel.
Permeabilität von 1 oder 1,5 hat. Über etwa 5 wird sich da aber kaum
noch was ändern.
Bei der Form der Spule wird man sich auch im Wesentlichen bei eher
kleinen Feldern weit weg von der Sättigung bewegen. Eher hat man das
Problem überhaupt die Koerzitivkraft zu überwinden.
@ DP (Gast)
>> Gar keinen. Denn die FLUSSDICHTE ist unabhängig vom Kernmaterial.>Nein, die magentische Feldstärke ist unabhängig vom Kernmaterial. Die>Flussdichte ist sehrwohl abhängig vom Kernmaterial:>B=\mu_0 \mu_r H
Jain. Ich war gedanklcih auf einem anderen Dampfer, nämlich bei Trafos
;-)
http://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Energiespeicherung_in_Magnetkernen
Wenn man eine Spule an (Wechsel)spannung betreibt, also eine konstante
Spannung-Zeitfläche anlegt, so ist die Flussdichte tatsächlich konstant.
Betreibt man die Spule aber mit konstantem Strom, steigt bei höherem µr,
sprich Eisenkern, die Flußdichte.
> Und H ergibt hängt einfach direkt vom Strom ab.
Der ist aber bei konstanter Spannungs-Zeit-Fläche und höhere
Induktivität (Eisenkern) KLEINER!
MfG
Falk
@ DP (Gast)
>gleichen Strom fließen. Wenn ich jetzt mit einer Hall-Sonde über die>Spulen fahre, dann messe ich über der Spule mit Ferrit-Kern doch eine>größere magnetische Flussdichte.
ja.
> Und jetzt würd mich interessieren, in wie weit sich die Flussdichte> verändert.
Ist nicht so einfach zu berechnen, entweder messen oder FEM.
>Und weiter würde mich interessieren, ob man auf diesen Weg auch die>Qualität des "Klecks aus ferromagnetischem Material" messen kann - gut ->oder ganz schlecht z.B.
Je nach Aufwand in der Auswertung, ja. Letztendlich ist es eine
Induktivitätsmessung. Sowas ist bekannt und machbar. Durch deine
Geometrie ist aber der Einfluß des Kerns auf die Induktivität eher
klein.
MFG
Falk
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