Spule rechnerisch auslegen?

Moin!

Ich möchte gerne Spulen auslegen können, finde Im Netz aber nur fragmentweise einige Formeln, die ich nicht genau zuordnen kann. In der Hoffnung mal alle Formeln zusammenzutragen, die für die (hobbymäßige) Spulenauslegung vonnöten sind, wende ich mich nun an Euch.

Gegeben(zum Beispiel):
Innendurchmesser meiner Spule: Øi = 30mm
Drahtmaterial: Kupfer
Induktion: 60 µT
Spannung: 12 V
Leistung: 100 W

Gesucht:
Anzahl der Wicklungen
erforderliche Drahtstärke
Luftspalt

Vielen Dank im Voraus!

Greets!

Merlin

Ach ja, der Kern ist ein zölliges Stahlrohr mit der Wanddicke 2 mm.

Also ist der Innendurchmesser der Spule 33,7 mm + Luftspalt.

Greets!

Merlin

öhmmm, natürlich ist auch der induktive Widerstand gesucht…

Greets!

Merlin

Hallo,

Ach ja, der Kern ist ein zölliges Stahlrohr mit der Wanddicke
2 mm.

Du weißt aber schon, dass Stahl das Magnetfeld kurzschließt und Kalk sich ohnehin einen Dreck um Magnetfelder schert, oder?
Gruß
loderunner

Moin!

Die Spule, die ausserhalb des Rohres liegt, soll ja keinen Kontakt zum Rohr haben. Ausserdem werden im Rohr Gase geführt, keine Flüssigkeiten, wie z.B. Wasser.

Greets!

Merlin

Moin, moin!

Die Spule, die außerhalb des Rohres liegt, soll ja keinen Kontakt zum Rohr haben. Außerdem werden im Rohr Gase geführt, keine Flüssigkeiten, wie z.B. Wasser.

  1. dann sei doch mal nicht ganz so knauserig mit Informationen, was Du mit der Spule bewirken willst, oder handelt es sich dabei um eine Entwicklung zur Rettung des Universums und Du kannst aus patentrechtlichen Gründen keine weiteren Informationen geben?

  2. aus Mangel an konkreten Informationen werfe ich mal wieder meine Kristallkugel - oder Glaskugel, wie Peter(TOO) sich ausdrückt - an und vermute, Du willst durch die Spule einen Wechselstrom schicken (du fragst ja nach dem induktiven Widerstand). Dann muss Dir aber folgendes klar sein:

  • Das Eisenrohr wirkt zum Einen als Eisenkern, der auf die Induktivität einen verstärkenden Einfluss hat.

  • Die Kombination Spule/Eisenrohr wirkt wie ein Transformator mit kurzgeschlossener Sekundärwicklung. Das heißt, der „Primärstrom“ in der Spule erzeugt im Rohr einen umlaufenden, sehr hohen „Sekundärstrom“, der zur Erwärmung des Rohres und wahrscheinlich zur Überlastung der (Primär)-Spule führt.

  • Falls Du eine irgendwie geartete magnetische oder induktive Wirkung auf das Medium im Rohr ausüben willst, das funktioniert nicht, weil die eiserne Wandung des Rohres als nahezu perfekte magnetische Abschirmung des Inneren des Rohres wirkt.

Zum Erreichen einer solchen Wirkung müsstest Du im Bereich der Spule statt eines Metallrohres (auch Kupferrohr würde störend wirken) ein Kunststoff- oder Keramikrohr verwenden.

Gruß merimies

Moin!

Nein, ich möchte das Universum nicht retten.

Ich bin auf dem Gebiet der Spulen völliger Laie, das mit der abschirmenden Wirkung des Rohres wußte ich zwar, aber das 2mm ausreichen, nicht. Vielen Dank für den Hinweis.

Ich möche gerne die Aussage eines Erfinders überprüfen. Ausserdem mchte ich generell etwas über die Berechnung von Spulen wissen.

Es handelt sich hierbei um einen doppelwandigen Wärmetauscher aus zwei konzentrischen Stahlrohren. Im Innern des kleineren Rohres strömt ein Gasgemisch im Unterdruckbereich und wird durch Auspuffgase (ca. 500°C) von aussen gegenläufig erhitzt. Mit Hilfe eines Magnetfeldes soll das Gas ionisiert werden und es soll zur Plasmabildung kommen.
Anhand von Verbrauchsmessungen eines passenden Aggregates wollte ich ganz gerne feststellen, ob es einen Unterschied zwischen magnetisiertem und nicht-magnetisiertem Zustand gibt.

Mehr wollte ich eigentlich nicht.

Meine Angaben sollen auch nur beispielhafter Natur sein, also für eine Berechnung an sich.

Ob ich dafür Wechselstrom oder Gleichstrom brauche, weiß ich leider nicht.
Das Spulen unter ständig anliegendem Wechselstrom heiß werden, bemerke ich an meinem Märklin- Kran, der ist mit einem E-Magneten ausgestattet.

Greets!

Hallo Fragewurm,

Es handelt sich hierbei um einen doppelwandigen Wärmetauscher
aus zwei konzentrischen Stahlrohren. Im Innern des kleineren
Rohres strömt ein Gasgemisch im Unterdruckbereich und wird
durch Auspuffgase (ca. 500°C) von aussen gegenläufig erhitzt.
Mit Hilfe eines Magnetfeldes soll das Gas ionisiert werden und
es soll zur Plasmabildung kommen.

Hört sich nach Spritsparwunder an :wink:
Bist du auf dieses Patent gestossen: DE 197 39 629 B4

Anhand von Verbrauchsmessungen eines passenden Aggregates
wollte ich ganz gerne feststellen, ob es einen Unterschied
zwischen magnetisiertem und nicht-magnetisiertem Zustand gibt.

Da brauchst du aus zwei Gründen nicht zu rechnen:

  1. Wie dir schon gesagt wurde, schirmt das erste Stahlrohr schon sehr gut magnetisch ab, das Zweite dann erst recht.
  2. Wenn man einfach mit einem Magneten ionisieren könnte, hätte man bei jedem Magneten echte Probleme mit der Ozonbildung.

Die einzige Beziehung zwischen Magnetfeld und Plasma ist, dass man das Plasma magnetisch beeinflussen kann. Mit einem geeigneten Magnetfeld kann man Plasma z.B. einschliessen, ablenken oder beschleunigen.
Aber normale Magnete können kein Plasma erzeugen!

MfG Peter(TOO)

Auweia!

Respekt.

Du willst Dir ein so komplexes Thema wie den Magnetismus, die Berechnung von Induktivitäten, die Wirkung von elektrischen und magnetischen Feldern auf die verschiedenen magnetischen und unmagnetischen Werkstoffe (und auf Gase) im Selbststudium aneignen, ohne fundierte Grundkenntnisse zu haben.

Das ist eine Aufgabe, vergleichbar etwa der Aufgabe Schliemanns, Troja zu finden und sich im Selbststudium alles dafür erforderliche Wissen anzueignen

Ich bin auf dem Gebiet der Spulen völliger Laie, das mit der abschirmenden Wirkung des Rohres wusste ich zwar, aber das 2mm ausreichen, nicht. Vielen Dank für den Hinweis.

Es reichen schon wesentlich geringere Materialstärken (bis in den Mikrometerbereich) aus.

Ich möchte gerne die Aussage eines Erfinders überprüfen. Außerdem möchte ich generell etwas über die Berechnung von Spulen wissen.

Der Erfindung stehe ich misstrauisch gegenüber, aber Deine Wissbegier Spulen betreffend ist lobenswert. Ich habe Dir am Ende meines Beitrages ein paar nützliche Links zusammengestellt.

Ich möchte aber doch als Vergleich anmerken, dass ich unter fachkundiger Anleitung ein ganzes Semester gebraucht habe, bis ich das Thema einigermaßen beherrschte – und, da ich dann 40 Jahre keine Spule mehr zu berechnen hatte, einen großen Teil davon auch wieder vergessen habe.

Es handelt sich hierbei um einen doppelwandigen Wärmetauscher aus zwei konzentrischen Stahlrohren. Im Innern des kleineren Rohres strömt ein Gasgemisch im Unterdruckbereich und wird durch Auspuffgase (ca. 500°C) von außen gegenläufig erhitzt. Mit Hilfe eines Magnetfeldes soll das Gas ionisiert werden und es soll zur Plasmabildung kommen.

Klingt, schon wegen der Stahlrohre, nicht sehr überzeugend.

Anhand von Verbrauchsmessungen eines passenden Aggregates wollte ich ganz gerne feststellen, ob es einen Unterschied zwischen magnetisiertem und nicht-magnetisiertem Zustand gibt.

Lass mich raten.
Was der „Erfinder“ da beschreibt, soll dazu dienen, den Kraftstoff zum Betrieb eines Verbrennungsmotors vor der Verbrennung so aufzuladen, dass er bei der Verbrennung mindestens um einen zweistelligen Prozentsatz mehr Energie abgibt.

Es gibt dabei zwar noch einige kleine Probleme, welche aber kurz vor der Lösung stehen.

Woher kommt mir das nur bekannt vor?

Ach ja.
Ich wurde vor ca. 50 Jahren von einem Erfinder zum Beauftragten für die Verbreitung des Schwingenfluges (Flug mit muskelkraftbetriebenen Flugzeugen) ernannt, gegen eine Geschäftseinlage von 20 österreichischen Schillingen, welche zur Aufstockung der flüssigen Betriebsmittel verwandt wurden. Die Sache stand auch kurz vor dem Durchbruch – und da steht sie noch heute.

Ob ich dafür Wechselstrom oder Gleichstrom brauche, weiß ich leider nicht.

Ich auch nicht.

Dass Spulen unter ständig anliegendem Wechselstrom …

Ist auch bei Gleichstrom so.

… heiß werden, bemerke ich an meinem Märklin- Kran, der ist mit einem E-Magneten ausgestattet.

Da jede Spule aus einem leitenden Draht – üblicherweise Kupfer – besteht, und damit auch einen ohmschen Widerstand hat, wird bei Stromdurchfluss Wärme erzeugt.

Hier die versprochenen Links:

  1. Hier werden die Grundlagen zur Berechnung einer Induktivität (im Volksmund auch Spule genannt) erklärt:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t

  2. Da der Transformator eine wichtige Anwendung von „Spulen“ ist, hier ein Link zu Transformatoren:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator

  3. Und da das Plasma (als Aggregatzustand) ja auch in Deiner Frage vorkam, hier Grundlagen zum Plasma:
    http://www.plasma.de/de/plasma_wissenswertes/plasma_…
    Wenn Du dazu allerdings noch weiterführende Fragen hast, solltest Du die im Brett „Physik“ stellen – dort findest Du die Fachleute.

Viel Erfolg
merimies

Moin!

Vielen Dank für Eure bisherigen Antworten, hat mir schon weitergeholfen.

Nee, das Patent ist es nicht.

Spritsparwunder…joa, kann man vielleicht so nennen.

Die Erfindung betrifft eine Motorenmodifikation, in der mit der Abgaswärme ein Zweikammertank beheizt wird. In der einen Kammer befindet sich Wasser und in der anderen Benzin. Ziel ist es, den Treibstoffverbrauch, also Benzin, zu reduzieren, indem man es mit Wasser streckt. Die Dämpfe werden vermischt und dem eigentlichen Wärrmetauscher zugeführt.
Der Erfinder beschreibt den sog. „Molly- Effekt“. Dieser Effekt soll Folgender sein: Während des Durchströmens des Gasgemisches durch eben diesen Wärmetauscher bildet sich ein Magnetfeld in der Stärke des Erdmagnetfeldes, welches dieses Gasgemisch zu einem Plasma werden lassen soll. Kernstück des Wärmetscuaschers soll ein Stahlstab sein, der in der Mitte aufgehängt ist, ohne diesen es nicht zur Magnetiesierung kommen soll.
Es wird darüber diskutiert, ob eine gewisse Resonanz für die Bildung eines magnetischen Feldes verantwortlich ist.
Da keiner diesen Effekt bisher bennant hat, hat der Erfinder ihn nach seiner Frau benannt. Alles reichlich schwammig, ich weiß.

Naja, einige Leute, die das Ding nachgebaut haben, sagen aus, daß es auch ohne diesen Stab funktioniert.

Um die Kiste nicht immerzu auseinander zu pflücken, dachte ich mir, ein Magnetfeld von aussen anzulegen, was aber jetzt wohl hinfällig geworden ist.

Das Ganze hört auf den Namen GEET und ist höchst umstritten. Da ich aber hobbymäßig gerne bastele und experimentiere, wollte ich dem mal auf den Grund gehen und es einfach mal nachbauen.

Eine stark vereinfachte Version des Ganzen findet Ihr hier:

http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.gee…

Hier ist das Patent dazu:

US000005794601A

Der Erfinder, Paul Pantone, hat sich wohl ein wenig zu sehr aus dem Fenster gelehnt und sitzt nun im Knast, was nicht heißen soll, daß seine Sache nicht funktionieren kann. Nun stehts als open source Geschichte im Netz.

Aber auch hier wird etwas ähnliches gemacht:

http://www.3sat.de/3sat.php?http://www.3sat.de/nano/…

Greets!

Merlin

Hallo Merlin,

Die Erfindung betrifft eine Motorenmodifikation, in der mit
der Abgaswärme ein Zweikammertank beheizt wird. In der einen
Kammer befindet sich Wasser und in der anderen Benzin. Ziel
ist es, den Treibstoffverbrauch, also Benzin, zu reduzieren,
indem man es mit Wasser streckt.

Das ist eigentlich ein alter Hut.
Ein Problem ist z.B. Schwefel im Treibstoff. Es bildet sich vermehrt Schwefelsäure, was ein paar Probleme bei der Lebensdauer nach sich zieht.
Mit den Abgaswerten gibst auch noch ein paar Probleme.

Das Thema hatten wir hier schon ein paar mal:
/t/billigstes-benzin-im-wohngebiet/2344356
/t/frage-50-benzin-50-wasser-auto/2987417
/t/benzin-wassergemisch-als-treibstoff/4749300

Es gibt auch wissenschaftliche Untersuchungen über die Wirkung von Wasserdampf bei einer Verbrennung.

Der Erfinder beschreibt den sog. „Molly- Effekt“. Dieser
Effekt soll Folgender sein: Während des Durchströmens des
Gasgemisches durch eben diesen Wärmetauscher bildet sich ein
Magnetfeld in der Stärke des Erdmagnetfeldes, welches dieses
Gasgemisch zu einem Plasma werden lassen soll.

Wenn ein bisschen Erdmagnetfeld und Bewegung Plasma erzeugen würde, müsst jeder Herbststurm zu einem Plasmasturm werden …

Naja, einige Leute, die das Ding nachgebaut haben, sagen aus,
daß es auch ohne diesen Stab funktioniert.

Das glaube ich gerne!

MfG Peter(TOO)