Forum: HF, Funk und Felder Wann verwendet man eine Spule?


von Max M. (gbl1)


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Heute hat mich ein Laie gefragt:

Wann verwende ich in einer Schaltung eine Spule?


Mir ist da keine vernünftige allgemeine Erklärung eingefallen. Kenn 
jemand eine? Es ging hier um HF Schaltungen.


LG
Günter

von Karl (Gast)


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Wenn du dir überlegst welche Effekte eine Spule aufweist findest du 
sicherlich einige Ideen wo man eine Spule brauchen könnte.

Im Prinzip kannst du dir eine Spule wie ein Kondensator vorstellen, mit 
dem Unterschied, dass eine Spule den Strom speichert statt der Spannung 
wie beim Kondensator.

Wo kann man sowas brauchen?

Wenn du eine Spule bestromst und diese dann abschaltest steigt die 
Spannung an (Strom will ja weiterfließen - kann aber nicht) dadurch 
bekommst du eine höhere Spannung am Ausgang --> Step Up Wandler

Weiteres Beispiel wenn du eine Spule in ein 
Signalpfad/Versorgungsleitung hängst. Durch den "Stromspeicher" steigt 
der Strom am Anfang nur langsam und lässt kurze Stromspitzen nicht durch 
--> Filter

Ich hoffe ich konnt dir weiterhelfen ;)

von Max M. (gbl1)


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Danke, soweit so klar,

ich meinte sowas wie einen Lehrsatz am Beispiel eines Kondensators:

Der Kondensator sperrt Gleichspannung, ist jedoch für Wechselspannung 
durchlässig.


-> Spule:

Die Spule verzögert den Strom und hebt die Spannung an?

Günter

von Lasse S. (cowz) Benutzerseite


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"Die Spule sperrt Wechselspannung, ist jedoch für Gleichspannung 
durchlässig." würde wohl dazu passen.

von Höffi (Gast)


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> Der Kondensator sperrt Gleichspannung,
> ist jedoch für Wechselspannung durchlässig.


Na bei der Spule isses eben anders rum.


Dazu sollte man noch sagen das JEDE Leitung Induktiv, Kapazitiv und 
Resistiv wirkt. Das heisst Du hasst immer alle drei zusammen? ;-)

von Höffi (Gast)


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Das ? war ein vertipper --> !

von Max M. (gbl1)


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Danke Euch allen.

von MaWin (Gast)


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von nicht "Gast" (Gast)


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Otto schrieb im Beitrag #2522719:
>
> Da ist ja "Die Sendung mit der Maus" noch lehrreicher!

Und hast du auch konkrete Vorschläge, welche Ergänzungen dort 
durchgeführt werden könnten, oder wolltest du bloß stänkern?

: Wiederhergestellt durch Moderator
von (prx) A. K. (prx)


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LOL. An der Autorenliste davon fällt dir rein garnichts auf? ;-)

von Jo Kurt (Gast)


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Grünschnabel Otto schrieb:

>Ich will nicht stänkern, aber mir ist jetzt bewußt geworden, woher
>dieser MaWin oder wie immer er sich auch nennt (nicht "Gast") seine
>profunden Kenntnisse hat, die er bei allen passenden und unpassenden
>Gelegenheiten in diesem Forum anbringt.

Zu deiner Information:
MaWin gehört zum "Urgestein" der Elektroniker, war viele Jahre wenn 
nicht sogar Jahrzehnte einer der Regulars im Usenet in der Newsgroup 
de.sci.electronics und ist mit Sicherheit einer der kompetentesten 
Poster hier.

Nicht MaWin hat seine Kenntnisse von dieser FAQ, sondern umgekehrt, die 
FAQ hat einen Großteil der Beiträge MaWin und seiner Arbeit an dieser 
FAQ zu verdanken.

Über seine ruppige Art kann man streiten, über sein Fachwissen nicht.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/

von Galenus ein Reisender (Gast)


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Hallo Günter W.,
eine Spule hat viele Funktionen. Man kann sie als Messgerät verwenden. 
Als Teslar Transformator, als Erzeuger für HF Wechselspannungen, als 
Medizinisches Elektrostimulator, als Funkeninduktor, als Zündspule, als 
Hochspannungskaskade, als Desinfektionsteil, als Trafo für Land und 
Mittelwellenbereich, Welchselfeldererzeuger, Induktivität, Luftspule, 
Generator, Detektorempfänger,......

von ... (Gast)


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Also bei aller Liebe...

Schau doch einfach in Wikipedia und fertig. Warum wird hier dieses Forum 
bemüht, wenn man nicht eine konkrete Frage bzw. ein Problem hat, sondern 
eine triviale Frage stellt, die auf tausenden von Seiten im Internet 
steht?

Sorry, verstehe ich nicht!

von MaWin (Gast)


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> Da ist ja "Die Sendung mit der Maus" noch lehrreicher!

Freut mich, daß wir dein aktuelles Fernsehprogramm kennen.
Wann kommst du in die Grundschule ?

von Auf den . gebracht (Gast)


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Jo Kurt schrieb:
> MaWin gehört zum "Urgestein" der Elektroniker, war viele Jahre wenn
> nicht sogar Jahrzehnte einer der Regulars im Usenet in der Newsgroup
> de.sci.electronics und ist mit Sicherheit einer der kompetentesten
> Poster hier.

Genau, und deswegen nimmt er sich heraus, hier den großen Obermax zu 
spielen und andere für blöd darstehen zu lassen.

Und diese gebetsmühlenartigen Zitate seiner FAQ gehen mittlerweile jedem 
auf die Nüsse, zumal es DIE alleinseeligmachende FAQ überhaupt sein 
soll. Dabei ist teilweise alter Ramsch gepaart mit Strichzeichnungen zu 
finden.

Die Zeit ist eben schneller als MaWin'chen.

von :-( (Gast)


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Auf den . gebracht schrieb:
> Und diese gebetsmühlenartigen Zitate seiner FAQ gehen mittlerweile jedem
> auf die Nüsse....

Jedem? Nö, mir nicht. Wer aber zu dumm ist um es zu verstehen dem mag 
das wohl tatsächlich auf sein nußgroßes Gehirn gehen.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Karl schrieb:
> Im Prinzip kannst du dir eine Spule wie ein Kondensator vorstellen, mit
> dem Unterschied, dass eine Spule den Strom speichert statt der Spannung
> wie beim Kondensator.

Nicht ganz…

Darf ich mal?

Die Physik kennt genau zwei energiespeichernde Bauelemente.
1. Bauelemente mit kapazitiven Verhalten
2. Bauelemente mit induktiven Verhalten.
Bei Bauelementen mit kapazitiven Verhalten ist IMMER die Primärgröße 
(hier die elektrische Ladung C=Q/U) beteiligt, bei Bauelementen mit 
induktiven verhalten ist IMMER die Flussgröße (hier der elektrische 
Strom L=Psi/I) beteiligt. In beiden Bauelementen wird ausschließlich 
ENERGIE gespeichert.

von Falk B. (falk)


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Siehe Spule.

von mikrofunker (Gast)


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>Genau, und deswegen nimmt er sich heraus, hier den großen Obermax zu
>spielen und andere für blöd darstehen zu lassen.

Ob jemand Obermax ist oder "blöd" ist, kann man sehr gut an seinen 
Projekten sehen.
Wobei ich persönlich die Kreativität höher ansetze, als das 
handwerkliche Geschick.

... was für Projekte hat denn dieser MaWin ?

von Funkamateur (Gast)


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Hallo Joe G. ,
eine Spule gibt es nicht nur in der Physik. Auch in der Natur gibt es 
Spulen. Auch ist sie nicht beschränkt auf kapazität und induktivität 
sondern auch galvanisches Verhalten ... Es gibt noch einige 
originalkopien von Faraday. Er hatte zwar nicht die Mglichkeiten der 
modernen Messgeräte wie heute die jungen Studenten aber irgendwie viel 
mehr Funktionen von Spulen. Auch hat er nicht ein Universitätstudium 
sondern nur eine Tagesschule aber er war ein wissbegieriger Lehrling. 
Energie kommt in vielen Formen vor. Auch Faraday ist ein Urgestein aber 
er hatte keine FAQ, er hatte nur seinen Verstand, die Experimente, die 
Sinne und das Papier mit Büchern und wenn er die Möglichkeiten von heute 
gehabt hätte was wäre geworden. Er konnte noch einem Läien erklären was 
eine Spule in einer Schaltung bewirkt.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Wir wollen technische und ideale Bauelemente unterscheiden. 
Selbstverständlich ist die Spule ein technisches Bauelement mit 
kapazitiven, induktiven und resistiven Eigenschaften. Zum 
Grundverständnis eines Bauelementes hilft es jedoch zunächst, sich nur 
auf die wesendlichen Eigenschaften zu beschränken. Bei der Spule also 
auf die induktiven Eigenschaften. Hat man diese verstanden, dürfen die 
Nebeneffekte mit dazu genommen werden – aber erst dann. Mit diesem 
physikalischen Grundverständnis können wir nun mit dem Bauelement Spule 
agieren. Wir können uns Schwingkreise erklären, Güte und Resonanz, oder 
auch energiespeichernde Funktionen. Dabei geht es mir nicht um 
Universitätswissen oder um das Wissen einer Tagesschule. Wichtig ist 
einzig Wissen – nie Halbwissen!
73 Joe (DL3AKB)

von Udo S. (urschmitt)


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Wenn ich mich hier im Forum so umschaue, dann vermisse ich die tausende 
von Beiträgen bei denen "microfunker" und "Otto" den entscheidenden Tipp 
gegeben haben.
MaWin finde ich im Gegensatz dazu immer wieder...
Woran das wohl liegt?

Na wie siehts aus ihr beiden. Ihr könnt den Artikel Spule, den Falk 
oben gepostet hat gerne weiter verbessern, das darf jeder.
Oder reichts bei euch nicht mal dazu den Artikel zu finden?

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Udo Schmitt schrieb:
> Ihr könnt den Artikel Spule, den Falk
> oben gepostet hat gerne weiter verbessern, das darf jeder.

Die Einleitung des Artikels Spule ist etwas unglücklich formuliert.
Die Energie wird nicht mittels eines Magnetfeldes gespeichert, sondern 
sie wird im Magnetfeld gespeichert.
Energieübersetzung und Energiewandlung sollten auch getrennt beschrieben 
werden.
Prinzipiell kann auch ein nichtisolierter Draht verwendet werden.

Mein Vorschlag:
Spulen sind energiespeichernde elektrische Bauelemente mit hauptsächlich 
induktiven Eigenschaften. Ihr Aufbau besteht meist aus konzentrisch 
gewickelten elektrischen Stromleitern (Drähten).

von (prx) A. K. (prx)


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Das Prinzip eines Wikis ist, dass man ggf. selbst Hand anlegt.

von Andreas D. (rackandboneman)


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"..allen...Nüsse..", "..alter Ramsch.."

Weder gehts mir auf die Nüsse, noch wurden die Grundlagen was passive 
Bauelemente angeht in letzter Zeit ernsthaft geändert :)

von Falk B. (falk)


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@  Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite

>Die Einleitung des Artikels Spule ist etwas unglücklich formuliert.
>Die Energie wird nicht mittels eines Magnetfeldes gespeichert, sondern
>sie wird im Magnetfeld gespeichert.

Wo ist da der wesentliche Unterschied?

>Energieübersetzung und Energiewandlung sollten auch getrennt beschrieben
>werden.

Es ist eine grobe Orientierung, keine hochwissenschaftliche Darstellung.

>Prinzipiell kann auch ein nichtisolierter Draht verwendet werden.

Nö, denn der Draht ist bei einer beliebigen Spule IMMER isoliert. Sei es 
durch eine Beschichtung oder durch Mechanik, welche die Windungen auf 
Abstand hält. Mein Beitrag zu Haarspalterei.

>Spulen sind energiespeichernde elektrische Bauelemente mit hauptsächlich
>induktiven Eigenschaften. Ihr Aufbau besteht meist aus konzentrisch
>gewickelten elektrischen Stromleitern (Drähten).

OMG. Jetzt kommen die ultratheoretischen Abstrahierer, die am Ende ihr 
eigenes Geschreibsel nicht mehr verstehen, von anderen Leuten und vor 
allem der Zielgruppe, E-Technik Einsteiger, ganz zu schweigen.

"Ich bin dafür, die Dinge so weit wie möglich zu vereinfachen, aber 
nicht weiter". Albert Einstein

MfG
Falk

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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@Falk
Es war ein Diskussionsvorschlag. Zu einer Diskussion gehört neben 
wechselseitigem Respekt unter anderem, gegenteilige Argumente und 
Meinungen zuzulassen und genau zu prüfen, anstatt diese vorschnell zu 
verwerfen. In diesem Sinne:

Falk Brunner schrieb:
> Wo ist da der wesentliche Unterschied?

Mittels eines Magnetfeldes beschreibt ein Hilfsmittel.
Bsp.: Ich habe mittels eines Spatens ein Loch gegraben. Der Spaten ist 
also ein Hilfsmittel um das Loch zu graben.
Das Magnetfeld ist jedoch kein Hilfsmittel um die Energie zu speichern, 
sondern die Energie wird als Feldenergie im Magnetfeld gespeichert.

Falk Brunner schrieb:
> OMG. Jetzt kommen die ultratheoretischen Abstrahierer, die am Ende ihr
> eigenes Geschreibsel nicht mehr verstehen,...

Auch wenn die von dir angesprochene Zielgruppe Einsteiger sein sollen, 
sollten zunächst grundlegende Begriffe und Definitionen exakt eingeführt 
werden. Ein Schüler der Mathematik lernt auch die Grundrechenarten exakt 
um sie dann erst zu üben. Wie schon weiter oben angedeutet. Halbwissen 
führt zu gefährlichen Trugschlüssen.

Nehmen wir dein Beispiel aus dem Artikel Spule. Dort wird die Spule mit 
einem Schwungrad verglichen. Abgesehen davon, dass der Begriff 
(Antriebs)Kraft durch den Begriff Moment ersetzt werden sollte, basiert 
die dort beschriebene Analogie auf der nicht korrekten Verwendung von 
Begriffen und Gesetzen.
Im Falle der Rotation wird die Rotationsenergie im Massenträgheitsmoment 
(umgangssprachlich Schwungrad) gespeichert. Schauen wir uns dazu die am 
Speicherprozess beteiligten Energievariablen an. Das ist der Drehimpuls 
als Primärgröße und die Winkelgeschwindigkeit als Potentialdifferenz. 
Nun schauen wir noch mal nach oben. Ich schrieb: Bei Bauelementen mit 
kapazitiven Verhalten ist IMMER die Primärgröße
(hier die elektrische Ladung C=Q/U) beteiligt. Das bedeutet für die 
Rotationsenergie J=L/omega). Das Beispiel Schwungrad ist also ein 
klassisches Beispiel für den Kondensator und NICHT für die Induktivität!

„Man sollte alles so einfach wie möglich sehen - aber auch nicht 
einfacher.“  Albert Einstein

von Funkamateur2 (Gast)


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Hallo Joe G.,
die Ursprüngliche Frage ist von einem Laie gestellt worden und es geht 
um HF Schaltungen. Dies sind die zwei vorliegenden Parameter.

Ein Laie benötigt eine einfache Sprache. Ein Laie kennt den Unterschied 
nicht zwischen technische und ideale Bauteile nicht. Er hinterfragt sich 
nicht. Er weiss nicht wie sich im Wandel der Zeit eine Vermutung mit 
neuen Messgeräten und Möglichkeiten die es im 1800 nicht gab zu einem 
wissenschaftlichen Fakt entwickelt. Ein Laie schaut nicht in die Zukunft 
und weiss nicht das sich unser Wissen in zukünftigen Jahren als 
unkorrekt, fehlerhaft, unwissenschaftlich, interpretiert und .. 
entwickelt. Aus einem Unglücklichen wird ein Glückliches. Ein Draht ist 
nicht ein Draht. Ein Leiter ist nicht ein Supraleiter. Einem Laien sagt 
unsere Definition nichts. Ein Schüler lernt induktiv. Ein Laie nicht 
ungedingt. Er kann die Frosch oder die Vogelperspektive haben. Nicht die 
Mathematik sondern die HF ud der Laie ist die Grundlage. Bei 
Bauelementen ist immer der Stoff, Element im Periondensystem, die 
Temperatur, die Qualität, Reinheit, der Spulenkörper, die Anzahl der 
Windungen, die Art der Kopplung,die Dicke des Drahtes, ...

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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@Funkamateur2

Ich habe nichts gegen Laien. Ich bin auch Laie in fast jedem Gebiet.
Meine Anmerkung bezog sich lediglich auf den falschen Text, dass in 
einer Spule Strom und in einem Kondensator Spannung gespeichert wird. 
Auch einem Laien sollte man kein Halbwissen vermitteln. Um falsche 
Analogieschlüsse zu vermeiden, sollte auch Kritik an fehlerhaften 
Beispielen (Schwungrad) erlaubt sein.

von Falk B. (falk)


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@  Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite

>Meine Anmerkung bezog sich lediglich auf den falschen Text, dass in
>einer Spule Strom und in einem Kondensator Spannung gespeichert wird.

Das steht SO nirgends geschrieben.

"D.h. die Spule integriert (sammelt) eine an ihren Klemmen anliegende 
Spannung und baut damit ein Magnetfeld auf. Die Folge davon ist ein 
Stromfluß durch die Spule. Das ist das Gegenteil eines Kondensators. 
Dieser integriert (sammelt) einen an seinen Klemmen eingespeisten Strom 
und baut damit ein elektrisches Feld auf. Die Folge davon ist eine 
Spannung zwischen den Klemmen."

Was ist daran falsch?

Spule: I = Integral U dt

Kondensator: U = Integral I dt

>Auch einem Laien sollte man kein Halbwissen vermitteln. Um falsche
>Analogieschlüsse zu vermeiden, sollte auch Kritik an fehlerhaften
>Beispielen (Schwungrad) erlaubt sein.

Was ist daran fehlerhaft? Ja, die Eingangsgröße ist das Drehmoment, 
nicht einfach "Antriebskraft". Man kann nahezu beliebige Analogien 
finden, auch mit scheinbarer Verdrehung von Potential- und Flußgrößen. 
Aber die Analogie

Drehmoment = Spannung
Drehzahl = Strom

ist für die vereinfachte Betrachtung und Erklärung brauchbar.

Und nochmal. Es geht in dem Artikel um eine einfache, einleitende 
Erklärung. Da haben parasitäre Effekte und hyperallgemeine 
Formulierungen nichts zu suchen. Darum ist deine Formulierung auch 
unbrauchbar.

MfG
Falk

P S Und auch die Formulierung "Spulen sind Bauelemente, welche mittels 
Magnetfeld Energie speichern" ist schon OK. "Mittels" heißt ja nicht 
zwangsläufig, dass das Magnetfeld nur eine Zwischenstufe der 
Energiespeicherung ist, sondern das MITTEL zur Energiespeicherung. Ich 
kann auch mit "mittels" chemischer Bindungen, Radioaktivität oder 
Höhendifferenzen Energie speichern.

http://www.duden.de/rechtschreibung/mittels

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:
> Das steht SO nirgends geschrieben.

siehe hier, genau darauf hatte ich geantwortet.

Karl schrieb:
> Im Prinzip kannst du dir eine Spule wie ein Kondensator vorstellen, mit
> dem Unterschied, dass eine Spule den Strom speichert statt der Spannung
> wie beim Kondensator.

Falk Brunner schrieb:
> Was ist daran falsch?

Nichts! Alles richtig!

Falk Brunner schrieb:
> Drehmoment = Spannung
> Drehzahl = Strom
> ist für die vereinfachte Betrachtung und Erklärung brauchbar.

Leider nicht.

1. Es existiert immer eine Primärgröße (Ladung).
2. Zu jeder Primärgröße existiert ein Potential (Potentialdifferenz = 
Spannung).
3. Die Ableitung der Primärgröße ist immer eine Flussgröße (Strom).

1 bis 3 angewendet auf die Mechanik der vereinfachten 
Rotationsbewegungen.
1. Drehimpuls
2. Drehzahl
3. Drehmoment

energetisch exakte Analogie:
Ladung=Drehimpuls
Drehzahl=Spannung
Drehmoment=Strom

Sicherlich können noch beliebig viele Analogien gefunden werden. Leider 
sind jedoch dann die physikalischen Zusammenhänge nicht mehr konsistent. 
Ein Drehmoment ist eben keine Potentialdifferenz und eine Drehzahl kein 
Strom. Ein Strom beschreibt ja gerade den Energietransport im 
Flusskeislauf (Stromkreis). In der Mechanik der rotatorischen
Systeme gibt es tatsächlich einen Drehmomentenfluss und keinen 
Drehzahlfluss. Vergleiche es auch mit der Mechanik der Translation, hier 
existiert ein Kraftfluss und kein Geschwindigkeitsfluss. Jeder 
Konstrukteur benutzt dieses Gesetz des Kraftflusses auch.

Wenn du ein Gebiet der Physik findest wo die Regeln 1 – 3 nicht gelten, 
bitte melden!

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