Zeitdauer bis zur Sättigung einer Spule berechnen

Guten Morgen zusammen,

Ich hab leider schon wieder eine kleine Frage.

Und zwar wie berechnet man die Zeitdauer, die es braucht, bis eine Spule mit X Henry bei Y Volt gesättigt ist(Magnetfeld zu 99% aufgebaut).

Diese Gleichung bringt mich nicht weiter: W = 0,5 * L * I^2

Ich dachte erst ich versuche über parasitärwiderstand irgendwie an den Strom zu kommen, aber das gelingt mir nicht.

Dann hab ich versucht die Entladegleichung eines Kondensators auf eine Spule zu übertragen. Komm damit aber auch nicht weiter.

MfG,

Markus

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Markus
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Hallo,

Markus schrieb:

Natürlich nicht. Wie wärs damit?

I = U/R * (1 - e^-(T/Tau)) mit Tau = L / R

Grundlagen E-Technik, 1. Semester?

Gruss, Bernhard

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Bernhard Deny

Bernhard Deny schrieb:

Und da lernt man auch wie man das herleitet, ist gar nicht so schwer.

Allerdings gilt die Gleichung so nur wenn die Permeabilität unabhängig von der Feldstärke ist.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

"Dieter Wiedmann"

Danke Bernhard.

Ich glaube eher Semester 2 war das.

Bei normalen Spulen im mH-Bereich die man bei Reichelt bestellen kann ist das hoffentlich der Fall ;-)

MfG,

Markus

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Markus

"Dieter Wiedmann"

Danke Bernhard.

Kleine Nachfrage: R ist doch dann nicht nur Parasitärwiderstand sondern auch der Ladewiderstand (z.B. der des Schalters) kommt noch seriell dazu, oder?

Ich glaube eher Semester 2 war das.

Bei normalen Spulen im mH-Bereich die man bei Reichelt bestellen kann ist das hoffentlich der Fall ;-)

MfG,

Markus

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Markus

Markus schrieb:

Hst du dort also immer noch nix gepeilt? ;-)

Das gilt im wesentlichen nur für Spulen mit Luftkern. Alles mit Eisen/Ferritkern hat Sättigungsgrenzen. Weshalb für Spulen immer auch ein Nennstrom angegeben ist.

MfG Falk

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Falk Brunner

"Falk Brunner"

Das meiste schon, aber wenn du es unbedingt wissen möchtest: Bei mir steht noch Mathe1 aus. Dritter (letzter) Versuch. Diesen schreibe ich am 27.09.. Sollte der daneben gehen ist das Studium eh vorbei. Da GDE2 etc. aber im Gegensatz zu Mathe1 (finde ich) leicht erlernbar ist (weil realitätsbezogen), spare ich mir das halt auf und stürze mich jetzt erstmal auf die schweren Dinge.

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Markus

Bei uns wurde immer wieder kolportiert, wenn man das Grundstudium erfolgreich hinter sich gebracht hätte, liefe der Rest von allein, was viele dazu bewogen hat, sich mit dem Motto "4 gewinnt" durchs Vordiplom zu schummeln. Natürlich blöd, weil damit gemeint war, daß das, was man da (auch in Mathe!) lernt, zwingende Voraussetzung für ein Überstehen des Hauptstudiums ist.

Gruß Henning

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Henning Paul

"Henning Paul"

stimmt ja auch. Wichtig sind fürs Hauptstudium bei uns Mathe2 und Mathe3. Integralrechnung, Fourier und Laplace. Matrizen und komplexe Zahlen sind für GDE2 und Analog wichtig. Grenzwerte... naja...

Der Schnitt meiner bisherigen Noten ist besser als 4 ;-) wobei ich an DEINE Leistungen sicherlich nicht rankomme :)

s.o.

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Markus

"Henning Paul" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@moskau.comm.uni-bremen.de...

Na ja, so wird's erzaehlt, aber die Wahrheit ist oft auch, das intern in der Uni klare Zahlen als Vorgaben existieren, und alle ueberzaehligen vor dem Hauptstudium rausgeprueft werden sollen, und dazu eignet sich gut Mathematik. Ich habe das in Analysis etc. gelernte nie mehr gebraucht (und inzwischen wieder vergessen).

Wer sich also nicht rauspruefen laesst, hat hinterher keinen Aerger mehr, wenn er sich wirklich fuer das Fach interessiert.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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MaWin

"Bernhard Deny"

Also wenn man sich die Funktion zeichnen lässt, dann ist die Zeitdauer ind der 99% des Stromgrenzwertes erreicht sind unabhängig von der Spannung.

Beispiel: L = 1mH (Reichelt: SMCC 1,0m SRF 1,6MHz - R=14 - I=130mA) R = 114Ohm (100OhmTransistor + 14 Ohm Spule)

Egal ob man 9V oder 100V anlegt, die 99% des Endstromwertes sind nach grob 60 Mikrosekunden erreicht.

Wo liegt hier mein Denkfehler im Bezug auf die Sättigung. Ich dachte bei höherer Spannung geht beispielsweise ein Trafo ja auch schneller in Sättigung, also muss das bei Spulen doch auch so sein oder nicht? Sind die angegebenen 130 mA die Sättigung? Ein Kollege meinte das wäre nur "ein Wert, bei dem die Spule abfackelt wenn man drübergeht"

MfG,

Markus

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Markus

"MaWin"

Denke ich auch so. Ich vermute fast, dass jetzt wo Studiengebühren in NRW anfallen, werden in Zukunft noch mehr Studenten angenommen und noch mehr rausgeprüft, um die Einnahmen zu erhöhen. Ich bin gespannt auf den Oktober. Da werde ich mich interessehalber nochmal in Mathe1 setzen und gucken wieviele Leute da kommendes Semester sitzen. Ob es mehr oder weniger als vorher sind.

dito. wobei mathe1 in meinem Fall trotz viel Lernens sehr knapp werden dürfte wenn überhaupt bestanden.

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Markus

Markus schrieb:

Du hast mal wieder mehrere ähnliche Dinge durcheinander. Naja ;-) Also, *räusper*

Erstmal ist da der einfache Einschwingvorgang eines LC-Gliedes. Dort erreicht der Strom nicht die Sättigung, sondern seinen Maximalwert, welcher duch den ohmschen Widerstand gesetzt wird. Das Wort Sättigung hat hier nix zu suchen. Die Spule wird als ideal angenommen, mit konstanter (stromunabhängiger) Permeabilität des Kerns und damit konstanter Induktivität. Das gibts wie bereits gesagt im wesentlichen nur bei Spulen mit Luftkern.

Spulen mit Eisen/Ferritkern haben ein stromabhängige Permeabilität, und damit eine stromabhängige Induktivität. Wird nur eine Spule z.B. als induktiver Widerstand im Wechselstromkreis betrieben und oberhalb ihres Nennstroms, sinkt die Induktivität, weil eben hier der Kern in die (magnetische) Sättigung geht. Die Folge ist eine Verringerung des induktiven Widerstandes und damit ein (starkes) Ansteigen des Stroms, welcher über die Wärmewirkung im ohmschen Anteil der Spule (Drahtwiderstand) die Spule grillt. Das passiert auch, wenn in DC-DC Wandlern die Spulen über die Sättigungsgrenze betrieben werden, die Indultivität sinkt und der Strom steigt stark an und grillt ggf. die Leistungstransitoren.

Comprende?

MFG Falk

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Falk Brunner

"Falk Brunner" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Ich weiss jetzt nicht, ob er das verstehen konnte...

Klar, die Formel sagt nur, wie schnell der Strom in der Spule ansteigt, wenn es denn eine ideale Spule (Luftspule) waere. Die reale Spule (mit Kern) saettigt VORHER, und zwar bei einem bestimmten Strom. Daher wird bei hoeherer Spannung dieser (absolute) Wert schon eher erreicht. Ab der Saettigung (und angedeutset schon vorher) gilt die Formel nicht mehr, weil L, die Induktivitaet, dabei deutlich kleiner wird, aber das interessiert nicht, wenn man nur den Teil wissen will, der bis an die Saettigung heranreicht, die ja dadurch definiert ist, das bis dort hin die Induktivitaet noch nicht zu stark nachgelassen hat.

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MaWin

"Falk Brunner"

eine stromabhängige Induktivität.

betrieben und oberhalb ihres Nennstroms, sinkt die

Also sind die 130mA wohl die Sättigung :) bzw. nach deiner Formulierung sinkt ab diesem Stromfluss die Induktivität.

Ok. vll hätte ich in der ursprünglichen Frage nach Sättigung des Spulen_kerns_ fragen sollen statt nach Spule ;-) Aber Spulen ohne Kerne gibts es nicht. Da ist entweder was drin, oder Luft, oder ebend gar nix ;-) Aber rechnerisch ist immer was drin ;)

MfG,

Markus

Reply to
Markus

Markus schrieb:

Ist stark anzunehmen.

Selbst gar nix ist nicht möglich, denn auch das Vaakuum hat elektrische Eigenschaften.

Mfg Falk

Reply to
Falk Brunner

MaWin schrieb:

Wer sagt denn, dass man die reale Spule immer an der Sättigungsgrenze betreiben muss? Läuft das ganze wesentlich unterhalb der Sättigungsgrenze, ist alles in Butter.

Mfg Falk

Reply to
Falk Brunner

"Falk Brunner" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Nun gut, die Formel hat das R, das den Strom auch begrenzt. Eigentlich die falsche Formel, eigentlich geht es doch nur um den zeitlichen Stromanstieg in einer Induktivitaet L an einer Spannung U, also um die Formal dI = U/L dt

--
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MaWin

"Falk Brunner"

Eigenschaften.

Deshalb doch der Smiley dahiner -> ;-)

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Markus

Ich glaube, das hört man an jeder Hochschule.

Aber so funktioniert es natürlich nicht.

An meiner Hochschule (HTW Mittweida) gabs dafür die drei Scharfrichter: Mathematik, Physik, E-Technik. Die haben (nach eigener Aussage) jeden Studenten ge-ext, der "des Studiums nicht würdig" (eigene Aussage) war. Man muß dazu verstehen, daß in der DDR nur ca. 5-10% eines Jahrgangs einen Studienplatz bekamen. Das war also schon eine Art Auszeichnung.

Leider hat sich diese schöne [1][2] Praxis nach der Wende und der damit kommenden Hochschulreform nicht gehalten: da Hochschulen ihre Mittel jetzt nach Studentenzahlen zugemessen bekommen, hat man eher versucht, möglichst viele Studenten zu halten. Die drei Scharfrichter gingen oder wurden gegangen. Einer war eh schon im Rentenalter, den anderen beiden hat man irgendwelche Stasi-Kontakte (die sie als leitende Kader einer DDR-Hochschule haben *mußten* [3]) vorgeworfen. Der E-Technik Prof. ist AFAIR dann mit Kußhand von einer südwestdeutschen Uni genommen worden.

[1] glücklicherweise hatte ich nie Probleme mit dem Lernen und gehörte so auch nicht zu den Betroffenen. Aber IMHO wird der Uni-Abschluß heutzutage viel zu inflationär vergeben. Es sind nun mal nicht 80% eines Jahrgangs genial, warum sollten dann 80% einen Hochschul- abschluß haben? Bildung für alle ist ja OK, aber das schließt nicht die Garantie für einen Abschluß mit ein. [2] es ist im Interesse aller Seiten, wenn unfähige (oder faule) Studenten möglichst frühzeitig von der Uni fliegen. Sie liegen damit nicht mehr dem Steuerzahler auf der Tasche und haben auch eher Chancen, einen anderen Berufsweg einzuschlagen. Für die Unis ist es eher gut, auch Blindflieger möglichst lange zu behalten, denn die bringen der Uni bares Geld ein. [3] in gewisse gesellschaftliche Ämter kam man nicht, wenn man nicht Kontakte mit der Stasi in Kauf nahm. Was man konkret daraus machte, war eine andere Sache. AFAIK hat man beiden Leuten keine konkreten Verfehlungen nachweisen können/wollen. Es reichte schon, daß es in den Stasi-Akten Gesprächsprotokolle mit ihrem Namen drauf gab.

XL

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Axel Schwenke

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