Ich basteln momentan so ein wenig mit Magneten rum und möchte mir mal einen kleinen Lautsprecher mit Papiermembran basteln. Jetzt dreh ich mir grade die Schwinspule und frage mich, ob es Sinn ergibt zwei Lagen Kupferlackdraht übereinander zu legen? Auf Fotos, die ich im Internet von Lautsprecherwicklungen gefunden habe, sieht das immer so aus, als sei der Draht nur einlagig gewickelt. Von der Länge der Spule ist die Magnetfeldstärke ja nicht abhängig, daher fällt mir keine andere Lösung ein, als zwei Lagen übereinander zu legen (außer natürlich einem höhren Strom), um ein stärkers Feld zu bekommen. Außerdem bin ich mir etwas unsicher, aus welchem Grund die Wicklungen immer so groß sind (vom Druchmesser). Ein größerer Durchmesser schwächt laut Formel, die ich auf Wikipedia nachgeschlagen habe, die Magnetfeldstärke! Naja, ich vermute einfach mal, dass der Magnet eben entsprechend groß sein muss? PS: Das ist übrigens wirklich nur Gebastel, ich erwarte weder Lautstärken, die über Flüstern hinausgehen, noch eine gute Klangqualität. Ich möchte es einfach mal ausprobiert haben =)
Da die Schwingspule IM Luftspalt des Magneten ist, ist ein kleiner Luftspalt entscheidend für die Magnetfeldstärke und eine einlagige Wicklung ist dünner und erlaubt bei gleichem Freiraum damit einen schmaleren Luftspalt. Ausserdem wird die Spule durch vorbeistreichende Luft gekühlt, und dafür ist eine grosse Oberfläche in der bewegten Luft gut, also auch einlagig. Da es irgendwann zu lang für den Magneten wird, kann aber 2-lagig auch mal technisch sinnvoll sein.
Julian S. schrieb: > Jetzt dreh ich mir grade die Schwinspule und frage mich, ob es Sinn > ergibt zwei Lagen Kupferlackdraht übereinander zu legen? Dann brauchst Du aber einen grösseren Luftspalt, was zur Schwächung des Magnetfelds führt.
Achso, das ergibt natürlich Sinn. Bei mir würde sich das aber nicht auf den Luftspalt auswirken, da ich den Dauermagnet in der Mitte habe und meine Spule darumherum wickel. Also würde wohl eine zweite Lage Draht nicht schaden, aber eben auch aufgrund des größeren Abstandes nicht so viel bringen. Obwohl es mir gerade schwer fällt mir vorzustellen, dass eine Abstandvergrößerung im Maßstab der Drahtdicke bereits eine Auswirkung auf die Feldstärke hat.
Julian S. schrieb: > Achso, das ergibt natürlich Sinn. Bei mir würde sich das aber nicht auf > den Luftspalt auswirken, da ich den Dauermagnet in der Mitte habe und > meine Spule darumherum wickel. Das heisst, Du hast kein aussenliegendes Joch? Dann wird Dein Lautsprecher wohl nur ein dünnes Piepsen abgeben, egal wievele Lagen Du wickelst.
Julian S. schrieb: > Obwohl es mir gerade schwer fällt mir vorzustellen, dass eine > Abstandvergrößerung im Maßstab der Drahtdicke bereits eine Auswirkung > auf die Feldstärke hat. Du hast doch die Formel gefunden, rechne es aus. Einmal fuer Durchmesser D und einmal fuer D+(2*Drahtstaerke). wendelsberg
Ist das so? Das ist ja schade. Wie kommt das zustande? Ich habe leider keinen Ringmagneten, daher kann ich diesen Aufbau auch nicht vergleichsweise mal testen.
Julian S. schrieb: > Achso, das ergibt natürlich Sinn. Bei mir würde sich das aber nicht auf > den Luftspalt auswirken, da ich den Dauermagnet in der Mitte habe und > meine Spule darumherum wickel. Ähm und wie erzeugst Du dann den magnetischen Rückfluss? Es hat schon seinen Sinn, dass ein Lautsprechermagnet rund ist und der Nord (oder Südpol) dann wieder von Außen an den anderen Pol herangeführt wird. Und je dichter, desto besser, daher kleiner Luftspalt. > Also würde wohl eine zweite Lage Draht nicht schaden, aber eben auch > aufgrund des größeren Abstandes nicht so viel bringen. > Obwohl es mir gerade schwer fällt mir vorzustellen, dass eine > Abstandvergrößerung im Maßstab der Drahtdicke bereits eine Auswirkung > auf die Feldstärke hat. Bei Deiner Konstruktion wäre fast alles wurscht, außer etwas Gesumme wird nichts bei rumkommen ;-) Old-Papa
Ist es nicht immer sinnvoll 2-lagig zu wickeln, damit die beiden Spulenenden auf der gleichen Seite sind? Sonst musst du einen Draht zurück führen und vergrößerst dadurch auch die notwendige Spaltbreite (außer man kann den rücklaufenden Draht im Wickelträger rückführen). Ansonsten kommt es ziemlich auf's Gleiche raus ob ich nun mit einem dicken Draht den Spalt fülle oder mit zwei dünnen. Mehr Drahtlänge im Spalt gibt mehr Kraft (B*l) ==> gut, aber auch erhöhten Widerstand ==> schlecht. Gerhard
Gerhard schrieb: > Mehr Drahtlänge im Spalt gibt mehr Kraft (B*l) ==> gut Mehr Windungen im Spalt gibt mehr Induktivität ==> Tiefpass
Torsten C. schrieb: > Gerhard schrieb: > > Mehr Windungen im Spalt gibt mehr Induktivität ==> Tiefpass Nö - da die Nennimpedanz im selben Maße steigt, bleibt der induktive Anteil konstant.
Mark Space schrieb: > da die Nennimpedanz im selben Maße steigt Wie ist das gemeint? * Doppelt wickeln = 8 Ohm * Einfach wickeln = 4 Ohm ? Ich kenne nur 4 oder 8 Ohm. Und dann wird mit entsprechenden Leitungsquerschnitten und Windungszahlen auf einen der beiden Werte getrimmt. Mehr Windungen im Spalt bei gleicher Nennimpedanz gibt mehr Tiefpass.
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Es gab auch Lautsprecher mit einem Hufeisenmagnet oder Elektromagnet, ist eben eine andere mechanische Lösung.
Lutz H. schrieb: > Es gab auch Lautsprecher mit einem Hufeisenmagnet oder Elektromagnet, > ist eben eine andere mechanische Lösung. Da muss man weohl eher von "gab" sprechen. M.W. hat sich der sog. dynamische Lautsprecher als (fast) alleinige Konstuktion bereits in den dreißiger Jahren des letzten Jahrhunderts durchgesetzt.
Julian S. schrieb: > Bei mir würde sich das aber nicht auf > den Luftspalt auswirken, da ich den Dauermagnet in der Mitte habe und > meine Spule darumherum wickel. Auch diese Konstruktion gibt es, aber das Ende des "Stab"magneten ist dann von der dicken *) Polplatte aus Weicheisen umgeben und bildet damit den ringförmigen Luftspalt, in welchem sich die Schwingspule bewegt. Der entgegengesetzte Pol des Magneten ist über eine dicke und breite Brücke aus Weicheisen mit der Polplatte verbnden, so daß es dort möglichst keinen Luftspalt gibt, der das Feld des Permanentmagneten schwächen könnte. Julian S. schrieb: > Außerdem bin ich mir etwas unsicher, aus welchem Grund die Wicklungen > immer so groß sind (vom Druchmesser). Ein größerer Durchmesser schwächt > laut Formel, die ich auf Wikipedia nachgeschlagen habe, die > Magnetfeldstärke! > Naja, ich vermute einfach mal, dass der Magnet eben entsprechend groß > sein muss? Du wirfst da etwas durcheinander. Das Magnetfeld des Permanentmagneten wird durch den Luftspalt geschwächt. Für die Magnetfeld der Schwingspule ist das nur insofern von Interesse, als dass die erzeugte Kraft proportional zum Produkt der beiden Magnetfelder ist. Um einen guten Wirkungsgrad zu bekommen braucht man also ein möglichst starkes Feld des Permanentmagneten. Wenn du dir überlegst, wie die Kraft der Schwingspule zustande kommt, wirst du sehen, dass nicht der Durchmesser der Schwingspule entscheidend ist, sondern deren Umfang. Beide sind zwar über pi voneinander abhängig, aber es ist eben nicht das axiale Feld der Spule, dass im als homogen angenommenen radialen Feld des Luftspaltes die Kraftwirkung erzeugt, sondern es sind die radialen Komponenten des vom stromdurchflossenen Draht erzeugten Magnetfeld. Deshalb ist auch die Induktivität der Spule unwichtig und gewöhnlich ohnehin sehr gering, weil sich innerhalb der Spule ein massiver Eisenkerm befindet, der praktisch eine Kurzschlußwindung darstellt. *) P.S.: Die Polplatte ist dick, damit sich durch die Bewegung der (kurzen) Spule nicht die Stärke des externen Magnetfeldes ändert, denn das ergäbe Verzerrungen. Alternativ hat man früher auch eine lange Spule und eine dünne Polplatte verwendet, aber das hat einen schlechteren Wirkungsgrad und eine schlechtere elektrische Dämpfung des Systems zur Folge.
Auf jeden Fall hätte man es bei einer Doppelwicklung mit der doppelten Masse zu tun. Größere Kräfte würden also nicht zu größeren Beschleunigungen führen. Der Nachteil des größeren Spaltes kommt noch dazu. Zum Teil hört man von Spulen in Flachdrahtausführung, damit der Spalt schmal sein kann. Also lieber dünnen Draht nehmen, so dass man viele Windungen hinbekommt, aber wenig Höhe baut.
J. Ad. schrieb: > Also lieber dünnen Draht nehmen, so dass man viele Windungen hinbekommt Je mehr Henry um so besser, oder wie?
J. Ad. schrieb: > Also lieber dünnen Draht nehmen, so dass man viele Windungen hinbekommt, > aber wenig Höhe baut. Dünner Draht hat immer einen schlechten Füllfaktor. Vermutlich einer der Gründe, warum eisenlose Endstufen in Röhrenradios praktisch nicht vorkamen.
Harald Wilhelms schrieb: > J. Ad. schrieb: > >> Also lieber dünnen Draht nehmen, so dass man viele Windungen hinbekommt, >> aber wenig Höhe baut. > > Dünner Draht hat immer einen schlechten Füllfaktor. Vermutlich einer > der Gründe, warum eisenlose Endstufen in Röhrenradios praktisch nicht > vorkamen. Zum einen wird zum Teil auch Draht mit rechteckigem Querschnitt verwendet. Zum anderen ist mir unklar, warum dünne Drähte einen schlechten Füllfaktor haben sollten. http://www.hifimuseum.de/die-schwingspule.html
J. Ad. schrieb: > Auf jeden Fall hätte man es bei einer Doppelwicklung mit der doppelten > Masse zu tun. Größere Kräfte würden also nicht zu größeren > Beschleunigungen führen. Der Nachteil des größeren Spaltes kommt noch > dazu. Die bereits genannte Tatsache, dass beide Enden der Schwingspule an der Vorderseite enden müssen, bleibt aber. Wenn man also schon im Luftspalt Platz für den doppelten Drahtdurchmesser lassen muß, bietet es sich doch an, diesen Platz mittels zweilagiger Wicklung mit Kupfer zu füllen. Harald Wilhelms schrieb: > warum eisenlose Endstufen in Röhrenradios praktisch nicht > vorkamen. Philips hat jahrelang Chassis für eisenlose Röhrenendstufen verkauft. Afaik hatten die 800 Ohm.
lrep schrieb: > J. Ad. schrieb: >> Auf jeden Fall hätte man es bei einer Doppelwicklung mit der doppelten >> Masse zu tun. Größere Kräfte würden also nicht zu größeren >> Beschleunigungen führen. Der Nachteil des größeren Spaltes kommt noch >> dazu. > > Die bereits genannte Tatsache, dass beide Enden der Schwingspule an der > Vorderseite enden müssen, bleibt aber. Das hab ich noch nicht verstanden. Sinnigerweise sollte die Spule gegebnüber dem Magnet entweder auf beiden Seiten überhängig oder unterhängig sein. Was sicherlich ungünstig für die Wiedergabe sein dürfte, ist wenn eine halb ausgelenkte Spule plötzlich weniger Magnetfeld "sieht" und dann die Auslenkung garantiert nichtlinear wird. (Hat aber mit der Frage Doppellagig nix zum tun) > Wenn man also schon im Luftspalt Platz für den doppelten > Drahtdurchmesser lassen muß, bietet es sich doch an, diesen Platz > mittels zweilagiger Wicklung mit Kupfer zu füllen. Die Kraft auf die Spule hängt von der Anzahl der Windungen und der Fläche ab. Hat die Spule die doppelte Windungszahl und somit auch die doppelte Masse verdoppelt sich zwar die Kraft, aber es stellt sich kein Effekt ein - wenn man nur die Spule allein betrachtet. Da die Spule aber Konus, Zentriespinne etc. bewegen muss, hat man bei der doppelten Wicklung nicht die doppelte Masse sondern etwas weniger - ergo bringt es dann doch was, doppelt zu wickeln. ABER ich denke, dass dies eine Notlösung ist, wenn der Spalt halt schon da ist und zu breit. Eine Halbierung der Spaltbreite bringt (schätze ich) in Sachen Feldstärke deutlich mehr als eine Verdopplung der Windungszahl pro Länge.
J. Ad. schrieb: > Da die Spule aber Konus, Zentriespinne etc. bewegen muss, Dieses "etc." ist die Nutzarbeit in Form von Schallleistung, die das System leistet!
Bei gegebenen mechanischen und magnetischen Größen (Luftspalt,Spulenträger usw.) wird man durchaus zweilagig wickeln können. Man erreicht dann hochohmigere Verhältnisse (vierfacher Widerstand) aber geringere Leistung wegen der schlechteren Kühlung durch die zusätzliche Isolierung. Allerdings ist einlagige Wicklung bei weitem einfacher herzustellen. Bei zweilagig laufen die Drahte links- und rechtssteigend übereinander. Da eine Ebene einzuhalten ist nicht einfach, denn die obere Lage hat die Tendenz in die durch die untere Lage gebildeten Rillen reinzurutschen. Das Wickeln dürfte das wesentliche Problem darstellen, versuchs doch einmal einfach, auf einem zylindrischen Körper zwei Lagen durch vor- und zurückwickeln eines runden Drahts herzustellen. Das wird dich sofort überzeugen. Auf deutsch: probier das Zweilagigwickeln einfach mal aus.
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Peter R. schrieb: > aber > geringere Leistung wegen der schlechteren Kühlung durch die zusätzliche > Isolierung. Stimmt nicht.
Wow, eine Menge Infos kamen hier zusammen, klasse. Ich habe versucht umzusetzen was ging und ein wenig experimentiert mit verschiedenen Spulen, letzendlich bin ich bei einer Lage von Wicklungen hängen geblieben, da eine zweite Lage keine merklichen Vorteile brachte und ich die obenliegenden Wicklungen nicht ästhetisch hinbekommen habe :p Ich habe eben weiterhin meinen kleinen Magenten genommen, da ich keinen mit Loch habe, aber ich muss sagen, ich bin von der Lautstärke recht beeindruckt. Die Tonqualität ist noch stark davon abhängig, wie ich das ganze halte, da ich keine Halterung gebaut habe. Das kommt die Tage noch ;) Als Membran dient ein Pappteller :p Ich hab mal ein Video reingestellt, der Ton stammt direkt vom internen Mikrophon der Kamera (in etwa 50...60cm Abstand zum "Lautsprecher"). https://www.youtube.com/watch?v=twc7Z1jhWLs PS: Etwas lauter ginge sogar noch, aber dann beginnt das gesamte Gebilde unkontrolliert zu vibrieren und knarzt und schäppert vor sich hin.
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Julian S. schrieb: > Wow, eine Menge Infos kamen hier zusammen, klasse. Einige davon solltest Du beherzigen. > Ich hab mal ein Video reingestellt, der Ton stammt direkt vom internen > Mikrophon der Kamera (in etwa 50...60cm Abstand zum "Lautsprecher"). > > https://www.youtube.com/watch?v=twc7Z1jhWLs > > PS: Etwas lauter ginge sogar noch, aber dann beginnt das gesamte Gebilde > unkontrolliert zu vibrieren und knarzt und schäppert vor sich hin. Wie ich schon schrieb: Mehr als Gekrächze wirst Du mit einer solchen Konstruktion nicht zustande bringen. Old-Papa
Old Papa schrieb: > Wie ich schon schrieb: Mehr als Gekrächze wirst Du mit einer solchen > Konstruktion nicht zustande bringen. Ja, die vor den dynamischen Lautsprechern üblichen "Freischwinger" hat man deshalb ja auch "Schreifinger" genannt.
Julian S. schrieb: > Ich habe eben weiterhin meinen kleinen Magenten genommen, da ich keinen > mit Loch habe, Aber vielleicht hast du ein Eisenblech mit einem Loch, durch das die Schwingspule gerade so hindurch passt, und das du als Polplatte benutzen kannst. Das allein schon dürfte die Magnetfeldstärke an der Spule etwa verdoppeln. Leider wirst du damit wahrscheinlich schon an die Grenzen deiner Möglichkeiten angekommen sein, denn im echten Leben besteht so eine Polplatte aus vielleicht 4mm starkem Weicheisen, das zudem so gebogen ist, dass der hintere Pol des Stabmagneten daran anliegt.
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