Dicke von Kupferlackdraht berechnen

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,
es geht um die Berechnung der notwendigen Stärke eines Kupferlackdrahtes, der z.B. wie in folgendem Beispiel eingesetzt wird. Damit ist der minimale Durchmesser ohne Durchbrennen gemeint.

Beispiel:
Eine eng gewickelte mehrschichtige Spule aus Kupferlackdraht wird von einem bestimmten Strom durchflossen und steht zusätzlich noch in einem Behälter mit zirkulierender Kühlflüssigkeit.

Gibt es für solche Situationen (denkbar wäre auch ganz einfach ein stromführender Draht, der durch eine Luftlehreröhre gespannt ist; so ‚Scherze‘ halt) eine Formel, um die nötige Mindestdicke (ggf. auch die Temperatur die im Draht herrscht)des Cul-Drahtes zu berechnen?

#2

Oh ^^
Thx schon mal an alle, die sich mit dem Thema beschäftigen und
LG
AlternaTech

#3

gesehen?
/t/zulaessige-stromdichte-in-spulenwicklung/3950810

#4

Da müsste man wissen welchen durchmesser oder querschnitt der Draht hat den du verwenden willst,je Dicker der Querschnitt desto weniger kann man ihn Belasten pro/quadratmillimeter.Bei kleinen Trafos rechnet man mit 2,5Amp/mm* bis 3A/mm* Dauerbetrieb 45°C bei Kurzzeitbetrieb kann man von 3A/mm* bis 6A/mm* gehen (10-20minuten)
bei Netzfrequenz 50Hz. Gruß Transitron

#5

Also hab mir mal selbst Gedanken zu meinem Beispiel gemacht und es als erstes mal bisschen vereinfacht:
Ein Kupferlackdraht ist durch eine luftleere Röhre gespannt und wird von Strom durchflossen.
Mit
\Delta T = \frac{UIs}{r^2_{CuL} \pi l_{CuL} \rho_{CuL} c_{CuL}}
sollte man nun eigentlich die Temperatur des Drahtes bestimmen können. Nehmen wir mal zu obigem Beispiel:
Drahtlänge: (schwer zu sagen, was ist die Drahtlänge eines kleinen Trafos [siehe Antwort von Transistron], ich hab mal 10m genommen)
Drahtquerschnitt: 1mm²
Strom: 6A
U: ~1V
Dichte 20°: 8,92 g/cm³
spezifische Wärmekapazität: 385 J/(kg*T)
Zeit: 15min

D.h., dass sich der Draht um 170° von 20° auf 190° erwärmt. In der Regel hält die Isolation nur bis 180°C, man könnte also behaupten das Ergebnis ist mit der Regel aus Transistrons Beitrag äquvivalent ist -> die Formel stimmt.
Allerdings hab ich den CuL-Draht wie reines Kupfer ‚behandelt‘ (z.B.: Dichte und spezf. Wärkpzt. von Reinkupfer). Zudem weiß ich ja nicht ob die Länge hinkommt und normalerweise kommt ja die Kühlung durch die Luft noch dazu, dass könnte sich aber auch rausrechnen, da bei einem normalen Trafo ja die Wicklungen dicht zusammengepackt sind. Stimmt denn diese Formel für die ‚erste Stufe‘ (das vereinfachtes Beispiel aus meinem ‚Eröffnungsbeitrag‘?