Hallo zusammen, ich hätte wieder mal eine Frage an euch. Ich möchte mit einem Schwingkreis ein möglichst hohen Feld aus der Spule herausbringen. Ich habe schon herausgefunden, dass die Resonanzfrequenz einer Spule und eines Kondensators zusammen, egal ob Reihen oder Parallel, die selbe ist. Was nun meine Frage ist: Verhalten sich die beiden Schaltungen Reihen und Parallelschaltung bei ihrer Resonanzfrequenz exakt gleich bezüglich Stromaufnahme, Feld der Spule etc? Vielen Dank schonmal für eure Hilfe und einen schönen Sonntag wünscht, Ralle
Nope, tun sie nicht. Lies dich mal zum Thema "Saugkreis" und "Sperrkreis" ein. Grüße
Okay. Also ist der Strom bei Parallelresonanz der durch die Spule fließt höher, oder? Vielen Dank für eure Hilfe, Grüße Ralle
Ralle, es gibt scheinbar nur gut 2-3 Möglichkeiten: 1.) Befolge Prollololols Rat genau, google beides, lies, und bei Verständnisschwierigkeiten, (Ironie an:) a.) google nochmal nach, was Du nicht verstehst, bis Du alles verstehst. b.) Solltest Du trotz echter Anstrengung etwas EINZELNES (schwieriges) nicht verstehen, komm wieder... (Komm ja nicht daher mit praktisch oder beinahe ALLEM, gell? Das ist sonst entweder Faulheit, oder der Beweis, daß Erklärungen auch nix bringen - so wie Du schreibst, kannst sicher gut lesen.) (Ironie aus.) ---oder: Mach es Dir einfacher, und--- 2.) Erkläre mir doch mal, was Du mit Ralle schrieb: > ein möglichst hohen Feld aus der Spule > herausbringen. meinst, oder besser noch, was genau Du vorhast. Mit allem, was dazugehört. Dann versuch ich mal mein Glück. Bin z.B. beim Thema Resonanzwandler nicht gänzlich unwissend. Aber eine Railgun hab ich noch nicht gebaut, höchstens mal eine fallen lassen...
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Also, ich muss zugeben, dass die Frage nicht sehr "beantwortungsfreundlich" gestellt ist. Aber ich bin auch kein Freund von Antworten wie "studiere erst mal die Grundlagen, dann kannst du dir die Frage auch selber beantworten". Mit so einer Antwort kann man die Hälfte aller Fragen im Forum abfertigen und Anfänger sollten sich gar nicht erst hierher wagen. Ich muss fragen: Du willst also ein starkes Magnet-Wechselfeld aufbauen? Dazu brauchst du eine Quelle. Was ist deine Quelle? Wenn du von Schwingkreisen sprichst, ist das nur im Zusammenhang mit sinusförmigen Spannungs- und Stromverläufen sinnvoll. Ist das der Fall bei dir? Ist dir der grundsätzliche Zusammenhang von Strom und Spannung an Blindelementen (L und C) geläufig? Kennst du den Zusammenhang von Windungszahl und Induktivität bei Induktivitäten? 4 Fragen bis zur nächsten Antwort. Grüße, Uwe Verdammt - das waren ja 5 Fragen!
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Auch nicht ganz unwichtig: Wie ist "Resonanz" definiert? Was passiert bei dieser Frequenz beim Reihen- bzw. Parallelkreis? Die Formel mag ja die gleiche sein, aber wie ist es mit den typischen Eigenschaften solcher Anordnungen?
Uwe B. schrieb: > Aber ich bin auch kein Freund > von Antworten wie "studiere erst mal die Grundlagen, dann kannst du dir > die Frage auch selber beantworten". Mit so einer Antwort kann man die > Hälfte aller Fragen im Forum abfertigen und Anfänger sollten sich gar > nicht erst hierher wagen. So sehe und meinte ich das auch. Geschichte Nummer 1 war als eine Art "Abschreckendes Beispiel" leicht übertrieben formuliert. Hoffentlich kam das auch so an, nicht daß ich auch noch zum Verschrecken des TO beigetragen habe.
Hallo mein Ziel ist es, der Spule eine möglichst hohe magn. Feldstärke zu entlocken. Ich habe jetzt ein bisschen gerechnet, und habe herausgefunden dass die Güte sowohl bei parallel als auch bei reihenresonanz die selbe ist! D.h, es ist egal, welche der beiden Schaltungen ich nehme? Meine Quelle ist ein Frequenzgenerator, der Einfachkeit halber. Ja, ich rege das ganze mit Sinus an. Der Zusammenhang zwischen Windungen und Induktivität ist mir bewusst. Ich hoffe ihr könnt mir nun weiterhelfen :) Viele Grüße Ralle
Es ist prinzipiell egal, ob du Serien- oder Parallelresonanz verwendest. Nur die Dimensionierung der Blindelemente ändert sich. Dein Generator hat einen Ausgangswiderstand und eine endliche Ausgangsleistung. In deinem Resonanzkreis gibt es Verluste, bzw. ein Teil wird als Wirkleistung dem Magnetfeld entnommen (induktives Laden, Kochplatte, HF-Sender bis hin zum Trafo). Diese Verlustleistung muss der Generator aufbringen. Dementsprechend wird die Induktivität dimensioniert. Die Kapazität wird nur noch gebraucht, um den Blindanteil der Induktivität zu kompensieren. Anders gesagt: Ohne reelle Verluste kannst du theoretisch ein beliebig starkes Feld aufbauen. Der Blindanteil wird durch die Kapazität kompensiert - das nennt sich dann Resonanz. Parallel oder Seriell. Das hilft dir jetzt nicht wirklich weiter, aber jetzt müsste man wesentlich mehr Daten haben, um genauere Aussagen zu machen.
Naja, Serienresonanz ist ja niederohmig, die Parallelresonanz hochohmig. Einmal brauchst du viel Strom einmal viel Spannung. Suchs dir aus...
Uwe B. schrieb: > Es ist prinzipiell egal, ob du Serien- oder Parallelresonanz verwendest. Die Begriffe Stromüberhöhung und Spannungsüberhöhung sind dir ein Begriff? Ralle schrieb: > Okay. Also ist der Strom bei Parallelresonanz der durch die Spule fließt > höher, oder? Ja Ich hoffe du redest von Luftspulen. Denn Kerne sättigen, dann nützt dir mehr Strom praktisch gar nichts mehr.
Ralle schrieb: >mein Ziel ist es, der Spule eine möglichst hohe magn. Feldstärke zu >entlocken. Dann mußt du Leistungsanpassung zwischen Generator und Schwingkreis herstellen.
Der Andere schrieb: > Die Begriffe Stromüberhöhung und Spannungsüberhöhung sind dir ein > Begriff? Ja, freilich. Das ist, wenn du genau liest, in meinem Post auch berücksichtigt.
Der Andere schrieb: > Uwe B. schrieb: >> Es ist prinzipiell egal, ob du Serien- oder Parallelresonanz verwendest. > > Die Begriffe Stromüberhöhung und Spannungsüberhöhung sind dir ein > Begriff? > > Ralle schrieb: >> Okay. Also ist der Strom bei Parallelresonanz der durch die Spule fließt >> höher, oder? > > Ja > > Ich hoffe du redest von Luftspulen. > Denn Kerne sättigen, dann nützt dir mehr Strom praktisch gar nichts > mehr. Nein Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen Serien- und Parallelresonanz. In beiden Fällen fließen durch Spule und Kondensator maximale Blindströme. Nur dass diese Blindströme sich beim Parallelkreis nach aussen hin aufheben, bei Serienkreis dagegen nicht. Wenn ich z.B. in den Fußpunkt der Spule eines Parallelkreises meine Spannungsgquelle mit Ri=0 einfüge (Strombauch), sieht diese natürlich einen Serienresonanzkreis aka LC-Tiefpass. Und am heißen Ende des Parallelschwingkreises ist der Spannungsbauch.
herbert schrieb: > Naja, Serienresonanz ist ja niederohmig, die Parallelresonanz hochohmig. > Einmal brauchst du viel Strom einmal viel Spannung. Suchs dir aus... Hi Herbert. Ok, dann denke ich dass die Serienresonanz nehmen werde. Folgende Bauteilewerte: Spule 50mH Wicklungswiderstand der Spule 200Ohm Frequenz 10kHz Berechneter Kondensator zur Resonanz 5nF Die Güte beider Schaltungen ist doch diesselbe, soweit ich das nun errechnet habe. Wollte nur noch eure Bestätigung :) Ist es dann wirklich egal, welchen der beiden Resonanzkreise ich verwende? Habe ich bei beiden Resonanzkreises den selben Strom durch die Spule? Der Strom macht ja mein Feld an der Spule... Vielen Dank für eure sehr gute Hilfe :) Grüße Ralle
Nehmen wir man hat 10V Amplitude. Dann ergibt das bei Serienresonz I=U/R = 10V/200Ohm = 50mA Bei Parallelresonanz bekommt man nur I = U/(R+jwL) Das ergibt viel weniger Strom als bei Serienresonanz.
Ralle shrieb: >Ist es dann wirklich egal, welchen der beiden Resonanzkreise ich >verwende? >Habe ich bei beiden Resonanzkreises den selben Strom durch die Spule? Nein, das hängt vom Innenwiderstand des Generators ab. Ist der Innenwiderstand des Generators hoch, dann fließt in einem Parallelschwingkreis ein größerer Strom. >Okay. Also ist der Strom bei Parallelresonanz der durch die Spule fließt > höher, oder? Bei einem Parallelschwingkreis ist der Strom im Schwingkreis größer als der von Außen zugeführte Strom. Ist der Generator niederohmig, so wie es bei Meßsender üblich ist (50 Ohm), dann fließt bei einem Reihenschwingkreis ein größerer Strom. Wenn der Spulenwiderstand 200 Ohm ist, besteht hierbei aber immer noch eine Fehlanpassung. Wenn du nun einen Parallelschwingkreis nimmst, und du suchst an der Spule eine Anzapfung mit 50 Ohm dann hast du den maximal möglichen Strom im Schwingkreis.
Angehängte Dateien:
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Resonanz.PNG
40 KB
Hallo, Ich trete jetzt mal den Beweis an, dass mit Serienresonanz in deinem Beispiel 12mal soviel Strom erreicht wird wie mit Parallelresonanz. Achtung man beachte, dass der 5nF Kondensator bei Serienresoananz bei ANteuerung mit 10V mindestens ein 150V Typ sein muss. Bei höherer Eingnagsspannung als 10V entsprechend mehr. Im Anhang die Simulation mit LTspice. .asc Schaltplan, .plt Plot Settings LTspice ist ein kostenloser SPICE-Simulator von www.linear.com . Gruß Helomut
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Wie immer hast Du Recht. Ja, aufgrund der Resonanzüberhöhung im Serienkreis liegt über der Spule eine entsprechend überhöhte Spannung an, und in demselben Maße ist auch der Spulenstrom überhöht. Du hast mich überzeugt.
Die Simulation ist nicht falsch, aber die Rückschlüsse daraus sind
falsch. Ganz falsch.
Es geht doch nicht darum, eine möglichst hohe Spannung an einer
Induktivität aufzubauen, sondern ein starkes Magnetfeld zu erzeugen.
Stichwort Ampèrewindungen (die dann proportional zur Feldstärke sind):
Vorausgesetzt, dass man die Freiheit hat, Induktivität und Kapazität
selber bestimmen zu können(!), bin ich in der Lage, zu jeder
Serienresonanz in der obigen Schaltung einen Schwingkreis in
Parallelresonanz zu dimensionieren, der die selbe Feldstärke in der
Induktivität erzeugt.
Im obigen Fall brauche ich in der Parallelresonanz dafür eine kleinere
Induktivität und entsprechende größere Kapazität. Mit sinkender Anzahl
der Windungen sinkt der Wert der Ampèrewindungen (~ Feldstärke), aber:
Im Quadrat dazu sinkt die Induktivität und steigt der Strom. Unterm
Strich steigt umgekehrt proportional zur Windungszahl die Feldstärke.
Letztendlich bestimmen nur die zur Verfügung stehende Leistung und die
im Schwingkreis entstehenden Verluste (auch durch Auskopplung von
Energie) die maximale Feldstärke.
Und das ist identisch mit Serien- und Parallelresonanz zu erreichen, nur
muss die Dimensionierung von L und C entsprechend angepasst sein. Das
schrieb ich schon oben, nur nicht so ausführlich.
Ob Parallel oder Serie würde ich danach entscheiden, welche der Elemente
einfacher herzustellen bzw. zu beschaffen sind.
Nachtrag: Bei idealen Blindelementen, also keine Verluste und keine
Energie-Auskopplung, kann ich in beiden Resonanzarten beliebig(!) hohe
Feldstärken erreichen, auch bei Quellen mit endlichen
Ausgangswiderständen, z. B. 50 Ohm. Bei der Serienresonanz brauche ich
dafür extrem große Induktivitäten und kleine Kapazitäten und bei
Parallelresonanz umgekehrt. ("Ideal" ist natürlich genau so theoretisch
wie "beliebig", "extrem klein" und extrem groß").
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Noch'n Nachtrag: Was ich beschrieb, stellt noch nicht dar, was passiert, wenn ein Serien- oder Parallelresonanzkreis an einer niederohmigen Quelle, z. B. an einer Audio-Endstufe statt an einem 50 Ohm-Generator betrieben wird. Der Serienresonanzkreis schließt sie kurz, nur Verluste im Resonanzkreis sorgen dafür, dass es kein perfekter Kurzschluss ist. Der Strom in L und C ist gleich dem Ausgangsstrom der Quelle, die Spannungen an L und C werden sehr hoch und brechen mit den Verlusten ein. Der Parallelresonanzkreis belastet die Quelle im Idealfall nicht. Die Spannungen an L und C sind gleich der Ausgangsspannung der Quelle, der Strom in L und C kann dabei sehr hoch werden und ist konstant. Ich könnte jetzt noch länger über "was passiert, wenn..." schreiben. Aber es sollte klar sein, dass in der Praxis eine dem Ideal nahe kommende Quelle, z. B. eine niederohmige, zu anderen Verhaltensweisen als z. B. ein Generator mit 50 Ohm führt, bei dem man die höchste Ausgangsleistung mit Last = Quellimpedanz bekommt.
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