Wie dünn Kupferdraht für Spule?
Hallo, ich muss den Bau einer kleinen Teslaspule eine erste Spule aus Kupferdraht wickeln. Spielt es da eine Rolle wie dünn/dick dieser Kupferdraht ist? Ich habe einen 1mm dicken Kupferdraht, ist das zu dick?
3 Antworten
Die Sache sieht so aus Kupfer hat einen spezifischen Widerstand und dein kupferleiter hat einen größeren Widerstand je dünner der Draht ist du möchtest zwei Dinge haben das erste ist möglichst viel Strom durch die Spule schicken dafür sollte der Draht möglichst dick und damit der Widerstand möglichst gering sein das zweite was du aber willst ist möglichst viele Windungen damit du ein hohes Magnetfeld bekommst dafür sollte der Draht möglichst lange und dünn sein damit du viele Windungen auf kleinen Raum bekommst beide Bedingungen widersprechen sich deshalb ist es wichtig herauszufinden welche Leiter Stärke und welche windungszahl ideal für dich ist da kann man mit entsprechenden simulationsprogrammen viel rechnen man kann es aber auch einfach ausprobieren bedenke die amperezahl reduziert die Energie wenn der Widerstand im Draht zu groß ist nach dem Gesetz verlustleistung p ist gleich r mal i Quadrat
Ja der Durchmesser ist wichtig. Ist er zu groß, hast du nicht genügend Platz auf dem Spulenkörper um die vielen Windungen unter zu bringen. Ist er zu dünn, brennt der Draht durch, wenn du die Spannungsquelle anschließt.
1mm ist definitiv zu dick. 0,1mm wären ein guter Anfang. Damit liegt die maximal Stromstärke fest innerhalb von Spulen kannst du (in den üblichen Anwendungen uns Bauformen) 1A/mm² fließen lassen ohne das die Wicklung überhitzt. Die Querschnittsfläche des Drahtes errechnet sich mit der Kreisformel und Pi aus dem Drahtdurchmesser. Mit der Höhe der Wechselspannung die später mal deine Teslaspule speisen soll, kannst du den notwendigen induktiven Widerstand berechnen und mit der Frequenz der Speisespannung die notwendige Induktivität. Mit der Induktivitätsformel für Luftspulen kannst du nachdem du dich für einen Spulendurchmesser entschieden hast, die Anzahl der Windungen der für die Speisung zuständigen teilspule berechnen. Mit der Wahl der Ausgangsspannung kannst du mit Spannungsverhältnis = Windungsverhältnis berechnen wie viel Windungen die Abgangsspule benötigt.
Um einen nennenswerten Effekt zu erzielen schätze ich bei Speisung mit Netzspannung, ohne jetzt gerechnet zu haben, die Gesamtzahl der Windungen auf 10-100Tsd.
Ach ja, da die Lackisolierung des Drahtes nur ca 100V aushält solltest du die Spule in Paketen wickeln, die jeweils maximal mit 75V belastet werden.
Viel Erfolg!
p.s. wenn du überleben willst, halte genügend Abstand (mindestens 1m pro 1000V), berühre nichts was Strom führt und benutze einen Personenschutzschalter in der Einspeisung
Das eignet sich natürlich deutlich besser für ein DIY-Projekt .-)
Kommt darauf an, welchen Strom du drin fließen lassen willst. Der Draht hat ja einen Widerstand. Schon mal was vom Ohmschen Gesetz gehört?
Die meisten Teslaspulen haben um die 1000 Windungen. Dadurch dass Primär-und Sekundärschwingkreis die gleiche Resonanzfrequenz haben, kommt es zu Spannungsüberhöhungen und das Übersetzungsverhältnis "stimmt nicht mehr".
Außerdem werden SSTCs mit Hochspannung (~2-20kV) gespeist ;)