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Board-AnsichtPhasenmaximum bei Spule (Bauelemente)
verfasst von Altgeselle
, 12.01.2016, 14:28 Uhr
» Hallo liebe Community,
»
» ich habe zwei Fragen zum Phasengang einer Spule bei Erhöhung der Frequenz.
»
» 1. Dieser sollte ab einer gewissen Frequenz idealerweise bei 90° liegen.
» Wird die Frequenz in der Praxis jedoch weiter erhöht, verändert dieser sich
» aber wieder, bis er irgendwann wie eine Kapazität zu wirken scheint. Die
» Phase springt irgendwann auf -90°. Unser Lehrer meinte nur, dass das
» aufgrund von Wirbelströmen passiert, eine genaue Erklärung konnte er jedoch
» nicht geben.
»
» 2. Als nächstes haben wir den Einfluss des Kerns auf die Impedanz der Spule
» betrachtet. In 1. konnte ein Phasenmaximum bestimmt werden. Lässt sich nun
» pauschal sagen, dass die Impedanzänderung der Spule bei zwei Kernen im
» Phasenmaximum auch ihr Maximum hat?
»
» Kann man 1. und 2. irgendwie mathematisch in Formeln packen?
»
» Vielen Dank vorab und Gruß
» Lisa
Hallo,
ich werde mal versuchen, Frage 1 zu beantworten, ohne Formeln zu benutzen.
Mit Phasengang meinst du wohl die Phasenverschiebung zwischen Wechselspannung
und -Strom bei einer Spule.
Bei einer idealen Spule (Induktivität L) ist sie immer 90°. Man kann Spannung
und Strom geometrisch als Zeiger darstellen, so wie hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006241.htm
Als Bauteil gibt es aber nur reale Spulen, welche zumindest einen Drahtwiderstand haben.
Ausserdem können noch Verluste durch Streufelder und Wirbelströme im Kern hinzukommen.
Alle diese Verluste kann man sich als Widerstandände vorstellen, welcher mit der Induktivität
in Reihe oder parallel geschaltet sind.
Bei höheren Frequenzen machen sich auch Wicklungskapazitäten bemerkbar, die man sich
als kleinen Kondensator denken kann, der parallel liegt.
Diese Elemente nennt man auch "Parasitärelemente".
Man zeichnet für das reale Bauteil "Spule" ein Ersatzschaltbild aus idealen Bauelementen,
z. B. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Spule_(Elektrotechnik)#Parasit.C3.A4relemente
Nun kann man erkennen, dass eine Spule bei sehr hohen Frequenzen als Kondensator wirken kann,
nämlich wenn der Strom durch den Cp größer wird als der Strom durch L.
Zu Frage 2:
Natürlich sind alle diese Vorgänge bereits erforscht und durch Formeln beschrieben.
Wie stehts mit deinen Mathe-Kenntnissen? Ohne "Pythagoras" und Winkelfunktionen wirds schwierig...
Grüße
Altgeselle
Gesamter Thread:
, 12.01.2016, 14:28, 13.01.2016, 16:44, 13.01.2016, 18:46, 13.01.2016, 19:48