Helmholtzspule * neu* < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Berechne die Anzahl der Windungen für eine Helmholtzspule für die folgendes bekannt ist: B = 50 mT, R = 4 mm ( R der Helmholtzspule), I darf maximal 0,07A werden.
Es ist davon auszugehen, dass mit U = 12 V gearbeitet wird. |
Es handelt sich um eine durchaus praktische Aufgabe, die nach den Berechnungen experimentell überprüft werden soll.
Meine Berechnungen mit der Formel für die Helmholtzspule führte auf rund 2840 Windungen, verwendet habe ich einen mir vorgegebenen Draht mit einem Durchmesser von 0,1 mm.
Nachdem die Spule gewickelt war, habe ich gemessen.
Und kam aber nur auf 10 mT.
Woran könnte es liegen?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:05 Fr 30.11.2012 | | Autor: | chrisno |
Hast Du den Strom gemessen?
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Ja, konstant über einen gewissen Zeitaum, viel mehr Strom " zu geben" erscheint mir auch nicht sinnvoll, die Spule wurde so schon recht warm.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:26 Fr 30.11.2012 | | Autor: | chrisno |
Bitte gib den Wert des Stroms. Bitte gib auch die anderen Daten aus dem alten Thread.
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Welche Werte noch? sie stehen doch in der Aufgabe, oben.
Formel Helmholtspule : B = [mm] \mu_{0}*\bruch{8*I*N}{\wurzel{125}*R}
[/mm]
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| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:04 Fr 30.11.2012 | | Autor: | chrisno |
Dann nehme ich also an, dass 0,07 A geflossen sind. Nun bleiben ein paar Fragen zu den Daten:
Wie genau wurde welcher Wert bestimmt?
Insbesondere: Wie passen 4 mm Radius 0,1 mm Durchmesser und 2800 Windungen zusammen?
Da muss die Spule ein Paket mit etwa 5 mm x 5 mm Querschnitt sein. Wo wurde da der Spulenradius und Abstand gemesen?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 23:04 Fr 30.11.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
ist das dieselbe aufgabe wie zuvor? 3 angaben stimmen überein der Rest nicht.
Gib bitte wirklich alle Angaben wieder, du willst doch Hilfe, warum muss man dann wiederholt um fehlende angaben bitten=
KEINE HELMHOLZSPULE HAT R=4mm!
Zeig deine vorherigen Rechnungen, Beschreib deinen Versuch genau! und deine Anordnung und deine Rechnung mit den 2840 Windungen hastdu I gemessen?
Gruss leduart
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| Aufgabe | @Leduart: ja, die Angaben zur anderen Frage sind leicht verändert:
B=50mT
R=4mm ( R der Helmholtzspule,sehr klein, soll in ein Gerät eingebaut werden)
I=0,07 A (gemessen)
Durchmesser des verwendeten Kupferdrahtes 0,1mm)
Berechne die Windungsanzahl der Helmholtzspule. |
[mm] N=\bruch{8*\wurzel{125}*R}{\mu_{0}*8*I}
[/mm]
mit den eingesetzten Werten komme ich dann auf 2844,95 Windungen
[mm] N=\bruch{8*\wurzel{125}*4*10^{-3}}{\mu_{0}*8*7*10^{-2}}=2844,95
[/mm]
ich habe auf diese Spule 3000 Windungen gebracht, aber nur ein Magnetfeld von 10mT erzeugt, ich brauche aber 50mT.
Was könnte ich falsch gemacht haben?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:15 Sa 01.12.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
wie lang sind denn deine 2 Spulen?
ich bezweifle, dass man bei den Ausmessungen noch von Helmholtz Spulen reden kann, wo L<<R gilt.
berechne mal für deine Spulen [mm] B=\mu_0*N*I/L [/mm] also einfach als würdest du im Inneren einer Spule mit Schlitz 4mm B messen.
2. hast du das Feld ja nur in der Mitte. Wie groß ist dein B-Sensor, der das Feld misst? mittelt er über eine zu große Fläche?
in deiner Formel $ [mm] N=\bruch{8\cdot{}\wurzel{125}\cdot{}R}{\mu_{0}\cdot{}8\cdot{}I} [/mm] $ sollte die 8 oben wohl ein B sein?
Gruss leduart
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Was meinst du mit L?Die Induktivität?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:23 Sa 01.12.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
L=Lämge, danach hatte ich gefragt! Deine Antwort??
Gruzss leduart
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 17:21 Sa 01.12.2012 | | Autor: | GvC |
> @Leduart: ja, die Angaben zur anderen Frage sind leicht
> verändert:
> B=50mT
> R=4mm ( R der Helmholtzspule,sehr klein, soll in ein
> Gerät eingebaut werden)
> I=0,07 A (gemessen)
> Durchmesser des verwendeten Kupferdrahtes 0,1mm)
> Berechne die Windungsanzahl der Helmholtzspule.
> [mm]N=\bruch{8*\wurzel{125}*R}{\mu_{0}*8*I}[/mm]
>
> mit den eingesetzten Werten komme ich dann auf 2844,95
> Windungen
>
> [mm]N=\bruch{8*\wurzel{125}*4*10^{-3}}{\mu_{0}*8*7*10^{-2}}=2844,95[/mm]
Wenn ich die gegebenen Werte einsetze, komme ich auf 3177,5 Windungen. Das heißt, auf jede der beiden Spulen des Helmholtz-Spulenpaares gehören ca. 3200 Windungen. Der ohmsche Widerstand wäre dann rein rechnerisch 363 [mm] \Omega. [/mm] Bei 12V Versorgungsspannung bekommst Du dann einen Strom von 0,033A. Tatsächlich dürfte der Widerstand um einiges größer sein, da bei der Winzigkeit des Spulenradius nicht jede Windung dieselbe Länge haben kann.
>
> ich habe auf diese Spule 3000 Windungen gebracht, aber nur
> ein Magnetfeld von 10mT erzeugt, ich brauche aber 50mT.
>
> Was könnte ich falsch gemacht haben?
Bereits im anderen Thread wurde festgestellt, dass bei vorgegebener Spannung und vorgegebener Induktion lediglich der erforderliche Spulenradius mit der "Helmholtz-Gleichung" bestimmt werden kann. Ob der nun gerade 4mm ergibt, musst Du erst mal nachrechnen.
Und überhaupt: Es wurde bereits gesagt, eine Helmholtz-Spulen-Anordnung mit 4mm Radius und 4mm Abstand zwischen den beiden Spulen ist schlecht vorstellbar. Außerdem hast Du die Frage nach der Messmethode für das Magnetfeld noch nicht beantwortet. Die per Helmholtz-Spulen-Gleichung berechenbare Induktion ist die im absoluten Zentrum der Anordnung, an allen anderen Stellen ist sie geringer. Welchen "Mittelwert" der Induktion misst Du also?
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