Liebe Elektronik Freunde, für ein Induktions-Experiment bin ich auf der Suche nach einer elektronischen Schaltung, welche im Pulsbetrieb (> 1 Sekunde) eine Energie von ca. 1 kJ oder mehr in eine Spule entladen kann. Dadurch soll ein Magnetfeld erzeugt werden. Anfangs habe ich einen Marx – Generator (10 Plattenkondensatoren ,15 kV, 2nF) benutzt, welcher mir ca. 100 kV geliefert hat; da die Kondensatoren sich in Reihe (1 / C + 1/C…) entladen bleibt natürlich die gewünschte Energie aus. Aus meiner bisherigen Überlegung bräuchte man einen Kondensator(en), welcher einen kapazitativen-Wert im uF Bereich hat und mit ca. 15000 kV gespeist werden könnte und speziell einen niedrigen Ladewiderstand (5*Tau), bzw. Entladewiderstand besitzt. Oder anders formuliert: wie kann man effektiv sehr hohe magnetische Feldstärken (> 1 T) in einer Spule (ca. 10 Windungen, 2mm Kupferdraht oder mehr) gepulst erzeugen. Über eine nette Diskussion würde ich mich sehr freuen, vielleicht hat jemand von Euch mit so einem ähnlichem Experiment bereits schon Erfahrung gehabt. Grüsse D.
Wie groß ist die Spule denn (durchmesser)? Wenn man das weiß kann man via http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Feldst%C3%A4rke#Stromdurchflossener_Ring den benötigten Strom berechnen...
Ist das privat oder in einem Forschungsinstitut? Mit supraleitenden Magneten (bei 4.2K) erreichst du sehr einfach dauerhafte Felder bis 10T. Mit etwas höherem Aufwand 17T. Der kryogene Aufwand ist natürlich nicht unerheblich, aber evtl. billger als das "Herumgemurkse" mit gepulsten Magneten.
@Armsteiger: Die Durchführung ist leider mit supraleitenden Magneten nicht möglich. Muss mit Kondensatoren "rummurksen".
Ralf Dumler schrieb: > 15000 kV Also 15 MV? Vieleicht solltest du es wie Benjamin Franklin machen und bei Gewitter einen Drachen steigen lassen... Achtung der Inhalt dieses Postings kann Ironie enthalten, von der Nachahmung wird dringend abgeraten!
@ Ralf Dumler (chemcap) >elektronischen Schaltung, welche im Pulsbetrieb (> 1 Sekunde) eine Das ist schon ein verdammt langer Impuls. >Energie von ca. 1 kJ oder mehr in eine Spule entladen kann. Dadurch soll >ein Magnetfeld erzeugt werden. Wozu? Railgun mal wieder? >Aus meiner bisherigen Überlegung bräuchte man einen Kondensator(en), >welcher einen kapazitativen-Wert im uF Bereich hat und mit ca. 15000 kV >gespeist werden könnte und speziell einen niedrigen Ladewiderstand >(5*Tau), bzw. Entladewiderstand besitzt. Schon mal an die Induktivität gedacht? >Oder anders formuliert: wie kann man effektiv sehr hohe magnetische >Feldstärken (> 1 T) in einer Spule (ca. 10 Windungen, 2mm Kupferdraht >oder mehr) gepulst erzeugen. >Die Spule Sollte nicht mehr als ca. 2 -3 cm Durchmesser haben. Schon mal gerechnet? http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetische_Flu%C3%9Fdichte Bei 3cm Durchmesser und 10 Windungen macht das eine Stromstärke von ca. 7500A. In Worten "Siebentausendfünfhundert Ampere". Wie lange glaubst du, dass der 2mm Kupferdraht das aushält? 1s? ;-) Selbst 1ms wäre wahrscheinlich schon zu lang, müsste man mal ausrechnen. Umfang der Spule bei 3cm Durchmesser ist 9,4cm, macht bei 10 Windungen 94cm. Diese haben bei 2m Durchmesser ca. 5,4mOhm, die Spule hat je nach Aufbau ca. 2,6uH (Höhe = 10x2=20mm) http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t#Induktivit.C3.A4t_einer_Zylinderspule Mit dieser Ersatzschaltung kann man mal in Pspice ein bisschen spielen, ohne gleich Kupfer zu verdampfen. >Über eine nette Diskussion würde ich mich sehr freuen, vielleicht hat >jemand von Euch mit so einem ähnlichem Experiment bereits schon >Erfahrung gehabt. Versuchs vorher mal mit ein paar Grundlagen und nicht einfach nur selbsgebastelten Hochspannungsspielchen.
> Bei 3cm Durchmesser und 10 Windungen macht das eine Stromstärke von ca. > 7500A. In Worten "Siebentausendfünfhundert Ampere". Nicht wirklich viel. > Wie lange glaubst du, dass der 2mm Kupferdraht das aushält? Ich denke nicht, daß man eine starke Spule aus Kupferdraht baut, sondern natürlich aus Unterlegscheibeförmigen gegeneinander isolierten Kupferblechen die man auch mit Kühlwasser durch Bohrungen durchströmen lassen kann. Die Bauform sagt eher, daß die Spule keine hohe Induktivität hat, man also gar keine hohe Spannung braucht, um den Strom innerhalb der ewig langen 1 Sekunde auf Nennwert und wieder zurück zu bringen. > Railgun mal wieder? oder Coin shrinking Bei 1 Sekunde ? Kaum, oder der Typ hätte absolut 0 Ahnung von dem was er tut.
Fragt sich nur, ob das billiger ist, als ein supraleitender Magnet. Wenn du das nur 1x machen musst, würde ich ein Tieftemperaturlabor auf einer Uni kontaktieren. Gegen ein wenig Trinkgeld wirst du wahrscheinlich einen geeigneten Kryostaten bekommen. Und nur weil der Magnet kalt ist, heißt das ja noch lange nicht, dass du keine Experimente bei Zimmertemperatur machen kannst. Jede Kernspintomagraphie hat Felder um einige Tesla, und da kannst du dich als ganzes reinlegen ;-) Bittermagnete sind auch eine Option, wenn du einige 100,000€ aufbringen kannst und einen größeren Bach für die Kühlung parat hast ;-) Ansonsten: http://lncmi-g.grenoble.cnrs.fr/spip.php?&lang=en Vielleicht kannst du mal erzählen, was du genau vor hast, und wieso die erzeugende Spule diese kleinen Abmessungen haben soll.
> Gegen ein wenig Trinkgeld wirst du > wahrscheinlich einen geeigneten Kryostaten bekommen Was für ein gnadenloses Dampfplauderer du doch bist, vermutlich im Kindergarten sitzengebliebenes Schulkind. Der Ralf Dumler will gerade mal 1 Tesla für 1 Sekunde erzeugen. Das schafft bereits jeder mittelprächtige Trafo, deren Eisenkerne meist bis 1.4T magnetisiert werden. Warum Ralf Dumler dazu 1000 Watt 1 Sekunde lang verheizen will, erschliesst sich nicht, davon wird die Spule nur warm. Warum er extrem hohe Spannung bei fast gar keinem Strom dazu nimmt, zeugt von einer massiven Gehirnschwäche, er braucht eher 7500A bei 0.13V dafür. Wiegt die Spule 100 Gramm, kann er sie mit seinen 1kJ gerade mal um 30 GradC erwärmen.
Ralf Dumler schrieb: > welche im Pulsbetrieb (> 1 Sekunde) MaWin schrieb: > Der Ralf Dumler will gerade mal 1 Tesla für 1 Sekunde > erzeugen. Oder auch sehr viel kürzere Pulse mit einem Abstand > 1 Sekunde. Mit so unpräzisen Angaben kann man nicht sehr viel anfangen.
MaWin schrieb: > Der Ralf Dumler will gerade mal 1 Tesla für 1 Sekunde > erzeugen. Das schafft bereits jeder mittelprächtige Trafo, > deren Eisenkerne meist bis 1.4T magnetisiert werden. Er schreibt, er brauche Felder >1T, nicht <=1,5T, wenn er z.B 5T bräuchte, wird er mit einem Eisenkern nicht weit kommen. Aber das weiß er wahrscheinlich auch selbst und hätte hier nicht nachgefragt, wenn er wirklich nur 1T bräuchte. Eine 5T Spule in Luftbauweise zu bauen, und das noch mit dieser kleinen Dimension und für 1 Sekunde lang, halte ich für ein ziemlich (!) anpruchsvolles Projekt. Und ich halte es deshalb für sinnlos nach einer "Pulslösung" mit 15 MV Kondensatoren und 10000A durch 2mm² Kupferdraht zu suchen, wenn es viel viel einfacher und realistischer geht. Ich bekomme als Widerstand R=0,05 Ohm Für 2,5T braucht man bei der Geometrie etwa 10kA, das ergibt U=534V und P=U*I=5,3MW (!!) -- wo sind das 1kJ in 1sec ??? ... sorry - aber so wird das nichts - und ich stehe zu dieser Aussage auch dann, wenn man mich als Dampflauderer bezeichnet ;-) Sinnvoller wäre es, über das angestrebte Ziel zu diskutieren, und wie man dieses kostengünstig erreicht, und nicht von utopischen Vorstellungen auszugehen ;-)
> Ich bekomme als Widerstand R=0,05 Ohm
Also ich komme auf 0.00042 Ohm für eine sinnvolle Spule, aber da du
deine Berechnungsgrundlagen nicht genannt hast, spare ich mir die auch.
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