Eisenkern aus einer Spule ziehen?
Wie verhalten sich die einzelnen größen wenn man bei einer spule mit anglegter spannung den eisenkern hinaus zieht?Bleibt das Formelzeichen dabei negativ oder verändert es sich?We verhalten sich U, I, B und A??
2 Antworten
Wenn alles bei einem Stationären Endwert ist dann gilt für den Strom durch die Spule:
Rsp ist dabei der Widerstand der Spule.
A ist eine geometrische Eigenschaft und beleibt konstant.
Was man aber weiß ist dass die Magnetische Feldstärke in einer schlanen Spule sich ergibt aus:
B ist dabei dann einfach nur H*µ.
Der Fluss ergibt sich dann zu B*A.
Wenn man dein Eisenkern entfernt sinkt µ. Da H im ersten Moment konstant bleibt, folgt daraus, dass jedenfalls B und damit auch Phi sinkt.
Mit dem Induktionsgesetz:
bewirkt ein sinkendes Phi eine zusätzliche Spannung an der Spule. Sofern die Spule jetzt an einer Spannungsquelle hängt führt diese Spannung zu einer Erhöhung des Stromes in der Spule. Diese Stromspitze wird aber nach einiger Zeit wieder abklingen.
Das entfernen des Eisenkerns wird also einen kurzzeiten Stromanstieg bedeuten.
Das ganze kann man auch anders betrachten. Ferromagnetische Stoffe wie der Eisenkern sind keine besonders guten magnetischen Energiespeicher. Sie führen das Magnetische Feld gut können aber beinahe keine Energie aufnehmen. Luft hingegen ist ein guter magnetischer Energiespeicher. Wenn also der Eisenkern entfernt wird, steht die zusätzliche Luft zur Speicherung von magnetischer Energie zur Verfügung, also wird der Strom solange erhöht sein bis die Magnetische Energie ihr Maximum erreicht hat, ab diesem Zeitpunkt dient die in die Spule fließende Energie nur noch der Deckung der Wärmeverluste im Kupfer.
Sei gegrüßt Xander02!
Erst einmal gilt es zu verstehen was durch das herausziehen geschieht...
Dazu schauen wir uns die (Näherungs)-Formel für die Induktivität an.
L=(my-Null * My-relativ * Windungszahl*Querschnitt)/Länge
Für Luft können wir einen Wert von 1 für My-Relativ annehmen. Da dieser Faktor somit Abnimmt (für Eisen ist dieser um Hundertfache höher) nimmt die Induktivität ab.
Um für die Restlichen Größen genauere Antworten zu finden müsste man Fragen, handelt es sich um eine angelegte Gleich oder eine Wechselspannung?
Viele Grüße
Supra98