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Feldstärke bzw. Flussdichte innerhalb einer "kurzen&quo

 
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studentaustria



Anmeldedatum: 02.04.2008
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: Mi Apr 02, 2008 2:19 pm    Titel: Feldstärke bzw. Flussdichte innerhalb einer "kurzen&quo Antworten mit Zitat

Hallo nochmal,

hier mein 2. ziemlich nerviges Problem:

Wir bauen für unser Diplomprojekt unter anderem den Thompsonschen Ringversuch auf und führen daran Berechnungen und auch Simulationen mit Quickfield durch.

Nun habe ich das Problem mit der Fekdstärke bzw. der Flussdichteberechnung innerhalb der Spule.

Spulendaten: N=600, Imax=2.5A, R=3.5Ohm, Drahtdurchmesser=0.9mm

Spulenlänge= 56.6mm, Innerer Durchmesser der Spule=48mm Äusserer Durchmesser der Spule=70mm

Der Spulenkörper ist Quadratisch, die Spule ist also Rahmenförmig gewickelt.

Es handelt sich also um eine "kurze" Spule und deshalb ist die Formel H=I*N/l nicht anwendbar weil es sich eben um eine Spule handelt die die Bedingung l>10d nicht erfüllt

Ich bin dann auf eine Formel gestossen die aus dem Biot Savart Gesetz abgeleitet ist. http://de.wikipedia.org/wiki/Biot-Savart-Gesetz
(Rahmenspule)

Diese formel ist aber meiner Meinung nach nur für einlagige Spulen
Wenn ich eine einlagige Spule mit Quickfield simuliere und mit dieser Formel rechne komme ich auf folgende Ergebnisse: Simulation B=2,8mT
Rechnung B=2,94mT

Diese Abweichung kommt meiner Meinung nach daher dass diese Formel nicht die Abstände der weiter aussen liegenden Leiterschleifen zum Zentrum der Spule berücksichtigt. Also müssen diese Abstände noch irgendwie berücksichtigt werden.

Hat jemand eine Idee wie die korrekte Formel aussehen müsste?

Danke im Voraus für Eure Hilfe !!

lg
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Andi



Anmeldedatum: 05.04.2004
Beiträge: 1925

BeitragVerfasst am: Mi Apr 02, 2008 4:11 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, kann/muss man das nicht irgendwie Lage für Lage berechnen?
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rue



Anmeldedatum: 17.05.2004
Beiträge: 335
Wohnort: Kärnten/Österreich

BeitragVerfasst am: Mi Apr 02, 2008 10:37 pm    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:

Wenn ich eine einlagige Spule mit Quickfield simuliere und mit dieser Formel rechne komme ich auf folgende Ergebnisse: Simulation B=2,8mT
Rechnung B=2,94mT


Was gefällt Dir daran nicht? Passt doch eh ganz gut. Wenn Du einen exakten Wert brauchst, musst Du dir
sowieso eine Möglichkeit zur Justierung einfallen lassen.

Zitat:

Hat jemand eine Idee wie die korrekte Formel aussehen müsste?


Das ist vorallem eine Frage wie genau es sein soll.
Die Berechnungen die Du da zitierst, werden immer eine gewisse Fehlerabweichung liefern, weil
immer was vereinfacht wird.
Das Grundproblem ist schon einmal, dass die Spule ein 3d-Objekt ist. Eine allererste Vereinfachung
beim Ansatz ist schon mal, wie formuliere ich mein Problem in 2d - sonst verirrt man eh bald im Mathe-Wald.

Wenn Du schon mal versucht hast eine mehrlagige Spule zu wickeln, wirst Du sehr schnell
merken, dass der Draht nicht so wirklich der vorgegebenen Geometrie gehorchen will und mal da eine
Lücke und mal dort ein Überschlag entsteht.
Es sind also alle Bemühungen eine möglichst genaue Formel, die die Eckradien des Drahtes, die
daraus folgende inhomogene Stromdichte, die Lackdicke, die Übergänge von einer
Lage zu anderen, usw., berücksichtigt, sowieso rein akademischer Natur und ohne praktischen Wert.
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