erstellt
08.04.2018
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Induktivitäten
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Grundsätzliches
zur Induktivität
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Wenn Strom durch einen Leiter fließt
ensteht ein innerhalb des Leiter ein magnetischer Fluss
und um diesen
Leiter herum ein
magnetisches Feld.
Das kann man einfach testen in dem man einen Strom durch
einen Leiter
fließen lässt und man neben diesen Leiter einen
Kompass legt.
Dann ist beim ein/ausschalten der Spannungsversorgung zu
beobachten wie sich Kompassnadel bewegt.
Die Größe des Magnetfeld kann erhöht werden wenn mehrer
Windungen zu einer Spule aufgewickelt werden.
Damit addieren sich die magnetischen Felder mit der Anzahl
der Wicklungen.
Weiter kann das Magnetfeld erhöht werden wenn innerhalb
der Spule ein Eisenkern eingesetzt wird.
Die
magnetischen Energie in einen Leiter bezeichnet man als
Henry und die
Bezeichnung für die Induktivität ist der Buchstaben "L".
Die Induktivität in einen einfachen Draht ist relativ
gering, erhöht sich aber wenn man diesen Leiter zu einer
Spule wickelt.
Ebenso kann man die Induktivität durch einsetzen eines
metallischen Kernes in der Spule erhöhen.
Eine Spule ist eigentlich keine reine Induktivität sondern
da eine Spule auch aus einen reinen Ohmschen Widerstand
besteht
ist nur ein Teil eine Induktivität allerdings der durchaus
größere Teil.
Spulen die keinen Metallkern haben bezeichnet man als
Luftspule.
Ein Henry ist schon eine sehr große Induktivität, in der
Regel arbeitet
man in der Elektrotechnik mit Induktivitäten die um
Potenzen
kleiner sind.
z,B Millihenry = mH , oder Mükrohenry = uH, oder
auch Nanohenry= nH.
Das Maß von 1 Henry ist festgelegt, wenn bei einer Spule
bei einer
Stromänderung von 1 Ampere, innerhalb von 1 Sekunde eine
Spannung von 1
Volt auftritt.
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Das
Aussehen
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Die Aufschrift 822 J besagt das es sich um
eine Induktivität mit 8,2mH handelt.
Der Wert 82 mit 2 nachfolgende 00= 8200 uH oder 8,2
mH
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Die Aufschrift 103 ergibt 10000 uH
oder 10 mH
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Induktivität
messen
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Wie kann man nun die
Induktivität einer Spule herausfinden wenn man zum
Beispiel keinerlei Angaben über die
besagte Spule hat?
Wir können die Induktivität mit Hilfe eines
Frequenzgenerator und eines Oszilloskop heraus finden.
Dazu legen wir die unbekannte Spule parallel zu einen
bekannten
Kondensator und einen Widerstand in Reihe
an einen Frequenzgenerator.
Der Widerstand soll verhindern dass das Signal aus dem
Frequenzgenerator
zu stark belastet wird,
und möglicherweise den Generator Ausgang
überlastet oder aber die Form oder Höhe des Mess Signal zu
stark
einschränkt.
Nun messen wird das Signal über die Spule und erhöhen die
Frequenz am
Generator so lange bis die Spannung
des am Oszilloskop angezeigten
Signal seinen größten Wert erreicht.
Die dann am Generator angezeigte Frequenz wird benötigt um
die Induktivität folgender maßen zu berechnen.
Angenommen es wird eine Frequenz von 139 KHz ermittelt.
So haben wir noch den Wert des Kondensators von 100nF.
Die Berechnung sieht dann folgendermaßen aus:
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1
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L
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=
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(2*Pi* Frequenz) zum Quadrat * C
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Nach der oben angegebenen Formel wird ein Wert von 13
uH berechnet.
Tatsächlich betrug der aufgedruckter Wert auf der Spule 12
uH. |
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Etwas problematisch kann es werden wenn
die Induktivität sehr klein ist, dann wird es mit dem
Messen etwas schwieriger weil
der Generator sehr hohe Frequenzen ausgeben muss und viele
der Frequenzgeneratoren keine so hohen Frequenzen
erzeugen.
Dann nimmt man einfach einen etwas größeren Kondensator,
also einen mit etwas mehr Kapazität.
Somit kommt mann wieder mit kleineren Frequenzen klar.
Nach dem gleichen Prinzip lassen sich natürlich auch
Kapazitäten bestimmen.
Dazu muss nur die Formel etwas abgeändert werden.
Aus "L" wird die Bezeichnung "C"
und aus "C" wird "L".
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1
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C
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=
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(2*Pi* Frequenz) zum Quadrat * L
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Generelles
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Spulen
( Luftspulen) erhöhen ihre Induktivität wenn sie
zusammengedrückt
werden , also sic ihre Länge ändert ,und verringern
die Induktivität wenn sie auseinander gezogen
werden.
Mit Länge ist nicht die Drahtlänge gemeint, sondern die
tatsächliche Baulänge der Spule.
Deshalb sollte man Luftspulen fixieren, damit ihre Länge
nicht durch Vibrationen geändert werden.
Mit Kunststoff , Wachs oder Nagellack ist das sehr gut zu
machen.
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Aktualisiert 24.09.2024
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