Hallo zusammen, folgende Frage stellt sich mir bei Berechnungen magnetischer Größen einer Ringkernspule: Durch gegebene Abmessungen des bewickelten Keramikrings lassen sich die Magnetische Feldstärke H und die magnetische Flussdichte B über bekannten Strom und Windungszahl schnell berechnen. Aufgaben technisch soll nun noch der magnetische Fluss berechnet werden. Hierzu ist nun nur noch die Querschnittsfläche zu bestimmen. Folgendes Problem: Laut Lösung ergibt sich eine Fläche, welche vom Mittelpunkt des bewickelten Drahtes ausgeht. In der Skizze wäre dies die grüne Fläche. Oft wird dies vernachlässigt und nur die Fläche des Keramikrings verwendet. Ist die gegebene Lösung nun "korrekter" oder falsch? Wenn sie nur aus Genauigkeitsgründen "besser" wäre, so stellt sich mir aber die Frage wie die Feldlinien denn im bedrahteten Bereich verlaufen. Freue mich über jeden Hinweis, auch wenn es nur ein Verweis ist. Mit freundlichen Grüßen Frank
Frank schrieb: >Hierzu ist nun nur noch die Querschnittsfläche zu bestimmen. Stelle dir vor, der Kern ist durchgebrochen. Diese Bruchfläche ist die Querschnittsfläche. >so stellt sich mir aber die >Frage wie die Feldlinien denn im bedrahteten Bereich verlaufen. Die Feldlinien verlaufen Ringförmig, innerhalb des Ringes.
Hallo, vielen Dank für die Antwort, aber ich wollte es schon etwas genauer wissen. Günter Lenz schrieb: > Stelle dir vor, der Kern ist durchgebrochen. > Diese Bruchfläche ist die Querschnittsfläche. Dies würde bedeuten, dass sich kein Feld außerhalb des Kernes befindet. Laut Lösung erstreckt sich die durchflutete Fläche jedoch in Form eines Kreises vom Keramikmittelpunkt bis zum Mittelpunkt der Drähte (siehe Skizze). Meine Vermutung: Im Falle von: - Kernmaterial µ_r deutlich >1 - Verhältnis von Kerndurchmesser zu Drahtdurchmesser sehr groß lässt sich die Fläche auf die Fläche des Kernes einfachheitshalber reduzieren. Günter Lenz schrieb: > Die Feldlinien verlaufen Ringförmig, innerhalb des Ringes. Verlauf der Feldlinien innerhalb ist mir klar. Außerhalb des Kernes wurde gefragt, falls die Lösungen nicht grotten falsch ist. Gruß Frank
Frank schrieb: > Verlauf der Feldlinien innerhalb ist mir klar. Auch, dass dort das Feld nicht homogen ist? Bei den typischen µ_r von einigen tausend wird man das äussere Feld vernachlässigen können, gegenüber dem Längenunterschied von innerem Umfang und äusserem Umfang des Kerns. Wenn mans ganz genau braucht, ist eine analytische Lösung wahrscheinlich nicht möglich, weil jeder Draht von seinem eigenen Magnetfeld umgeben ist, und auch noch mehrere Lagen vorhanden sein können. Schliesslich verlaufen die Drahtwindungen auch nicht ringförmig um den Kern, sondern schraubenförmig. In der Nähe der Windungen wird der Feldverlauf einigermassen wellig sein, und dann treten auch Streufelder ausserhalb der Anordnung auf. Zur Berechnung solch undankbarer Aufgabenstellungen wurden Computer und FEM erfunden.
http://www.femm.info/wiki/Download das ist zwar nur 2-dimensional, aber genügt, um ein Gefühl zu bekommen.
Hallo Frank, > Laut Lösung ergibt sich eine Fläche, welche vom Mittelpunkt des > bewickelten Drahtes ausgeht. In der Skizze wäre dies die grüne Fläche. > Oft wird dies vernachlässigt und nur die Fläche des Keramikrings > verwendet. Ist die gegebene Lösung nun "korrekter" oder falsch? Wenn sie > nur aus Genauigkeitsgründen "besser" wäre, so stellt sich mir aber die > Frage wie die Feldlinien denn im bedrahteten Bereich verlaufen. > > Freue mich über jeden Hinweis, auch wenn es nur ein Verweis ist. Schon das Arbeiten mit der Querschnittsfläche ist eine Näherung. Im Induktionsgesetz in integraler Schreibweise hat man eine geschlossene Kurve und eine zugehörige Fläche. Wie die Fläche geformt ist, ist nicht entscheidend, solange die geschlossene Kurve sie berandet. Wenn man mehrere Windungen hat, kommt kein Faktor N dazu. Man "faltet" vielmehr die Fläche. Auch berücksichtigt man ganz automatisch die Zuleitungen. In diesem Video kannst Du Dir eine Spulenfläche für eine Spule mit drei Windungen aus verschiedenen Perspektiven ansehen: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spulenflaeche.ogg Viele Grüße Michael
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