Hallo Zur Bestimmung der Verlustleistung einer Spule habe ich den Drahtdurchmesser, die Drahtlänge, den spezifischen elektrischen Widerstand und die gemessene Stromstärke gegeben. Diese wurde mit einem Vielfachmessgerät gemessen. Die Angaben sind jeweils mit Messabweichungen vorliegend. Aus diesen Angaben kann man den Widerstand der Spule berechnen und daraus die resultierende Verlustleistung. Als weitere Messung steht ein Oszilloskop zur Verfügung, um das Tastverhältnis von 0,33 des rechteckigen Stromes zu bestimmen. Zur Verlustleistungsbestimmung ist doch das Oszilloskop gar nicht notwendig, oder liege ich da falsch? Es geht um die relative Messabweichung von 1%, zählt die zu den anderen Toleranzen infolge des kompletten Messaufbaus dazu, um die maximale Messabweichung zu bestimmen? Die Leistung berechnet man doch aus dem Quadrat des Stromes multipliziert mit dem Widerstandswert des Drahtes. Da die Spannung ein Tastverhältnis von 0,33 (Tein / (Tein+Taus)) besitzt, bedeutet das, dass der Effektivwert der Spannung hier mit reinspielt? Grüße Thomas
Thomas T. schrieb: > Diese wurde mit einem > Vielfachmessgerät gemessen. Als Gleich- oder Wechselgröße?
Hallo das steht leider nicht in der Aufgabenstellung, ob Gleich- oder Wechselgröße. Aber, mittlerweile habe ich herausfgefunden,dass das Tastverhältnis faktormäßig in den gemessenen Strom einfließt, pro Periode also 1/3. Dann wäre nur noch die Frage, ob sich die relative Messabweichung von +/-1% nur auf 1/3 oder auf die ganze Periode auswirkt.
Thomas T. schrieb: > das steht leider nicht in der Aufgabenstellung, ob Gleich- oder > Wechselgröße dann zeig bitte den Originaltext der Aufgabe. Aus dem, was du hier bisher beschrieben hast, lässt sich keine eindeutige Lösung erstellen. entweder die Aufgabe ist schlecht gestellt, oder du hast wesentliche Punkte der Aufgabenstellung nicht beschrieben. ein "rechteckiger Strom" an einer Spule wäre z.B. nur mit "unendlichen" Spannungssprüngen zu erreichen.
Dann ist hier mal die komplette Fragestellung: > "Zur Bestimmung der Verlustleistung einer Luftspule mit einer > Kupferwicklung, die mit einem rechteckförmigen Strom angeregt wird, wird > mit Hilfe eines Digitaloszilloskops das Tastverhältnis gemessen. > Folgende Einzelmessungen wurden durchgeführt: > -Drahtdurchmesser d = 0,10 mm mit ±4 µm > -Drahtlänge l = 126,1 m,maximale relative Messabweichung von 2 % > -Stromstärke I = 22,4 mA, gemessen mit einem Vielfachmessgerät der > Fehlergrenze g = 1,5 % im 30 mA Messbereich > -Digitaloszilloskop zeigt ein Tastverhältnis TEIN/(TEIN+TAUS) = 0,33, > max. relative Messabweichung von ±1 %. > spezifischer elektrischer Widerstand Kupfer, max. Toleranz von ±1,8 %" Es geht hier um die Fehlerfortpflanung, relativ und maximal, das Tastverhältnis fließt faktormäßig 0,33 mit in den Fehler ein.
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das würde ich als schlecht gestellte Aufgabe sehen. man kann den gemessenen Strom als Spitzenwert während TEIN verstehen. oder als mittleren Strom (gemessen im DC Messbereich) oder als Effektivwert (gemessen im AC+DC Messbereich) jedesmal ergibt sich eine andere Lösung.
Achim S. schrieb: > das würde ich als schlecht gestellte Aufgabe sehen. Danke, genau mein Gedanke! Letztendlich kann der Strom nur zu einem Drittel für die Verlustleistung herangezogen werden, so habe ich das bisher herausgefunden.
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Thomas T. schrieb: > einer Luftspule mit einer > Kupferwicklung, die mit einem rechteckförmigen Strom angeregt wird, Die rechteckförmig Stromanregung möchte ich sehen. Wenn man dagegen an die Spule eine rechteckförmige Spannung anlegt, erhält man sowas wie einen dreieckförmigen Stromverlauf. Der ohmsche Widerstand der Spule und der Innenwiderstand der Signalquelle müssen für reale Betrachtungen noch berücksichtigt werden.
Bernd schrieb: > Die rechteckförmig Stromanregung möchte ich sehen. > Wenn man dagegen an die Spule eine rechteckförmige Spannung anlegt, > erhält man sowas wie einen dreieckförmigen Stromverlauf. Muss nicht sein. Die Spule könnte bifilar gewickelt sein und hat dann kaum Induktivität, dafür aber Kapazität. Der Autor der Aufgabe wollte vermutlich sowieso "Stromspannung" schreiben, hat aber wohl gehört, dass das nicht gut ankommt. Thomas T. schrieb: >> -Stromstärke I = 22,4 mA, gemessen mit einem Vielfachmessgerät der >> Fehlergrenze g = 1,5 % im 30 mA Messbereich Die Fehlergrenze des MM ist für rechteckigen Stromverlauf angegeben? Seltsam. Und was ist mit Skineffekt?
Thomas T. schrieb: >> -Drahtdurchmesser d = 0,10 mm mit ±4 µm Es fehlt die Dickenangabe der Lackisolierung. Gesamtgleichung aufstellen und nach jeder der Größen ableiten. Einsetzen und ferig.
Ich sehe, man kann dieses Thema wohl noch sehr weit ausbauen. Ich halte euch auf dem Laufenden, ob so tiefgründigere Details einfließen hätten sollen.
Hp M. schrieb: > Und was ist mit Skineffekt? Könnte man mit mehreren Lagen isolierter und sehr dünner Wicklungen reduzieren, statt wenige mit größerem Durchmesser. Thomas T. schrieb: > ob sich die relative > Messabweichung von +/-1% nur auf 1/3 oder auf die ganze Periode > auswirkt. auf den gemessenen Wert natürlich und wenn die Periodendauer sinkt, wird der Fehler steigen. Und was du auch berücksichtigen musst, ist die Quadrierung des Fehlers auf mindestens 2% infolge der Effektivwertrechnung. Umgekehrt kannst du bei günstigen Bedinungen das Integral mit dem Oszilloskop messen und rückrechnen. Dann sinkt der Fehler unter 1%. Das geht aber nicht mit einem der typischen 8-Bitter, die zu 20% ausgesteuert sind und der Eingangsverstärker noch Fehler verstärkt.
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