magn. Feldstärke in kurzer Zylinderspule

Wär mir nicht bekannt, daß es jenseits von Helmholtz viel besseres gibt. Zu Helmholtz kann man googlen. Es finden sich 2 Seiten in Höft "passive elektronische Bauelemente" VEB 1977 und Jellinghaus "Magnetische Messungen an Ferromagnetischen Stoffen" de Gruyter 1952 ( der hat Helmholtzvariante mit 4 Spulen: 2Haupt, 2 Hilfsspulen ) dazu die ich scannen kann. In Angerer "Technische Kniffe ..." usw glaube ich auch eine Seite. Die üblichen Verdächtigen für Luftspulen ( d.h. Hertwig "Induktivitäten" Verlag Radio-Foto-Kino... 1954 Welsby "The Theory and Design of Inductance Coils" Macdonald 1950 Babani "Coil Design and Construction Manual" Babani 1960 / 1999 ( noch lieferbar aber nicht empfehlenswert ) ) haben dazu nichts. Geht mehr in den Bereich Experimentalphysik als Elektrotechnik.

MfG JRD

Hallo Rafael,

In einer langen Zylinderspule ist die Homogenität besser. Insbesondere hängt die Feldstärke im Inneren der Spule nicht vom Radius ab, wenn man hinreichend weit vom Ende der Spule entfernt ist. Die Helmholtz-Spule ist aber ein guter Kompromiss wenn es auf Zugänglichkeit ankommt.

Daher war meine Idee eine (nicht zu kurze) Zylinderspule in der Mitte zu teilen, und nur sowenig wie möglich auseinander zu schieben, so dass man gerade den Sensor hineinschieben kann.

Gruss Michael

Wenn dir ein Linienförmiger Leiter als Nährung reicht kannst du das Gesetz von Biot-Savart benutzen um die mag. Feldstärke auszurechnen. Wenn dir das nicht reicht musst du es Wohl oder Übel über die Maxwellgleichungen machen. Ob das dann aber noch analytisch geht weis ich nicht.

Tschüss Martin L.

Hallo,

Das Feld im Zentrum einer Stromschleife ist parallel zu ihrer Achse. In diesem Fall gibt es eine einfache Formel fuer das Feld auf der Achse falls der Durchmesser der Schleife gross ist gegenueber dem Drahtdurchmesser. Ich habe sie im Augenblick nicht mehr im Kopf, kann sie aber leicht wiederfinden. Wenn man mehrere konzentrische Stromschleifen hat kann man einfach die individuellen Feldbetraege auf der Achse addieren. Ausserhalb der Achse wird es etwas haarig wegen der Besselfunktionen die dann in der Formel auftreten. Ausserdem ist das Feld nicht mehr in Achsenrichtung in diesem allgemeinen Fall : die Addition wird etwas komplizierter.

Hallo Peter,

logisch.

Genau diese Formel suche ich. Wäre schön wenn du sie wiederfinden würdest! Oder sag mir in welchen Buch sowas drinsteht. Würde ich sofort kaufen.

logisch.

brauche ich nicht.

Gruss Michael

also Falls es nicht ganz genau sein muss und du die Störungen durch die Dicke der Windung vernachlässigst kann man es über die Bio-Savart Formel mit einem Flächenintegral lösen. Die genaue Formel wär jetzt etwas aufwending zum hinschreiben, aber die Lösung für dein Problem führt dann auf:

B(z) = µ K 1/2 [ ( z + l/2 ) / sqrt( (z+l/2)^2 + a^2 ) - ( z - l/2 ) / sqrt ( (z-l/2)^2 + a^2) ]

wobei K die Flächenstromdichter in der Spule ist, also K=N*I/l z ist entlang der Spulenachse, und die Spulenlänge ist symmetrisch nach links und rechts l ist die Länge der Spule a ist der Radius der Spule

also ca. so:

l ===========o============ ^ | a| | v ~~~~~~~~~~~~|~~~~~~~~~~~~~~ ->z | | ===========x============

die Formel und die Herleitung gibts in: Hab leider keinen Scanner, sonst würd ichs dir schicken

Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik Band2 von Adalbert Prechtl, Kapitel 17.2, Seite 53, Springer Verlag 1995

mfg Thomas Hartmann

Hallo Thomas,

Das sieht sehr gut aus. Für die Sonderfälle z = 0 und z = l/2 hatte ich schon Formeln gefunden, und deine Formel liefert in diesen Fällen die gleichen Ergebisse.

Tausend Dank! Michael

Hallo

Fuer eine Stromschleife Durchmesser a mit a

Hallo Peter,

vielen Dank! Michael