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Sondenauswahl für Messung

Diskutiere Sondenauswahl für Messung im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo Forum Der Versuchsaufbau: Gleichspannungsquelle - Leitung - Spule... (also ein simpler Aufbau) Beim Einschalten bildet sich durch die...

  1. G-Tech

    G-Tech Guest

    Hallo Forum

    Der Versuchsaufbau:
    Gleichspannungsquelle - Leitung - Spule... (also ein simpler Aufbau)
    Beim Einschalten bildet sich durch die Wicklungen der Spule ein Magnetfeld mit zwei Polen.

    Die gesuchte Information:
    A)
    Wie groß ist die Zeitspanne vom Moment des Einschaltens des Stromflusses, bis zum maximalem Aufbau des Magnetfeldes.
    B)
    Wie groß ist die Zeitspanne vom Moment des Ausschaltens des Stromflusses, bis zu dem Moment, in dem das Magnetfeld zusammenbricht/kein Restmagnetfeld mehr messbar ist.

    Die Schwierigkeiten:
    Wie misst man überhaupt ein Magnetfeld am besten? Wie misst man vor allem schnell ein Magnetfeld? Welche Sensoren sind hierfür geeignet (Hall-Sonden/Förster-Sonden/Protonenmagnetometer/Fluxmeter)?

    Frage:
    Sind irgendwo schon mal Messungen in dieser Richtung gemacht worden?
    Wenn nein - wie würdet Ihr an ein solches Messproblem herangehen? Ich schätze, daß die Messwerte (Verzögerungen) in einem sehr kleinen Zeitraum liegen, was eine Messung dieser Distanz nicht gerade einfacher macht.

    Gruß

    G-Tech
     
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  3. gert

    gert Freiluftschalter

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    AW: Sondenauswahl für Messung

    Hallo g-tech!

    du bist doch der, der sich im Keller ein Lab aufgebaut hat, oder?

    wc-report???

    bau doch nochmal nen link ein.

    Zu A und B : das kennen wir alle "theoretisch", ob das jemals einer von uns am Oszi gesehen hat, möchte ich bezweifeln.

    Gruß Gert
     
  4. #3 alterlich, 22.07.2011
    alterlich

    alterlich Lüsterklemmer

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    AW: Sondenauswahl für Messung

    hi,

    um das abschätzen zu können musst du dir erst die Induktivität deines spulengebildes abschätzen. hast du L, mußt du für dich "entscheiden", wann du eine e-funktion als "flach" bewerten willst.
    für den eischaltstrom gilt I(t)=U0/t*(1-e^(-x)) mit x=t*R(L)/L
    fürs ausschalten gilt I(t)=U0/R*e^(-x)

    der erzeugte B-feld ist proportional zu l(t), damit hast du deinen zeitlichen verlauf
    rechnen musst du selber, da man ohne das ding zu sehen nix zu L sagen kann.

    zur messung: eine hallsonde ist sicher geeignet.

    Gruss
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Sondenauswahl für Messung

    Hallo
    Dazu brauchst du das Magnetfeld nicht messen. Das Magnetfeld ist immer proportional zum Strom. Wenn du wissen willst, nach welcher Zeit das Feld die max Stärke hat, brauchst du nur mit dem Oszi den Strom (über einen Shunt) zu betrachten und die Spannung auf dem 2. Kanal. Dann kannst du den Zeitversatz von Spannung ein bis max. Stromfluss ablesen.
     
  6. G-Tech

    G-Tech Guest

    AW: Sondenauswahl für Messung

    Hallo zusammen,

    Erst mal Danke an alle die geantwortet haben. Da es recht viel Input ist alles schön der Reihe nach:

    An Gert:
    Ja der bin ich. Der Link auf meine Page ist WC-Report dort auf Inside und dann auch Laboraufbau. Ist Übrigens jetzt elektrisch fertig angeschlossen (Auf den Bildern dort noch nicht). Zur Theorie haben die anderen ja auch noch einiges gesagt *g*

    An alterlich:
    Mein Gott, du musst ein Professor oder Dipl Ing. sein *respekt*...
    Du sagst, das B-Feld ist proportional zum Stromfluß - das deckt sich mit der Aussage von bigdie - dazu komme ich weiter unten noch mal.
    Bitte um Erklärung deiner Formeln (bin normal-sterblicher):

    Formel 1: I(t)=U0/t*(1-e^(-x)) mit x=t*R(L)/L

    I(t) Dürfte die Stromstärke sein das (t) steht für eine Zeit-(Spanne)?
    U0 steht für eine Spannung (welche?).
    1-e ... Klein "e" sind glaub ich die Grundladungen der Elektronen?
    x soll sein: t*R(Resistor=Widerstand nehm an in Ohm)(L)/L
    L soll Induktivität sein? Ich dachte Induktivität hat eine Spule nur bei Wechselspannung (Thema Blindleistung)

    So wäre toll wenn du mir didaktisch ein wenig unter die Arme greifen könntest. (Auch nach dem Massaker der Gleich- und Wechselspannungsdiskussion *hehe*...

    An bigdie:
    Das habe ich schon gelesen. proportional heisst ja nichts anderes, als daß es im gleichem Maße ansteigt. Sagt aber noch nichts darüber aus, wie schnell, bzw. mit welcher Verzögerung (und sei sie noch so klein), dies geschieht. Es muss eine messbare Verzögerung geben.

    An Alle:
    Besonders interessiert mich der Abschalteffekt. Wenn ein Magnetfeld bis zur vollständigen Sättigung aufgebaut ist, und man schaltet den Strom ab, müsste eine gewisse Zeit verstreichen, bis die im Magnetfeld steckende Energie durch das zusammenbrechende Magnetfeld eine Spannung in die Spule zurück indiziert. Vor allem der Induktionsvorgang nach Abschalten kann nicht sofort statt finden, da die Elektronen in der Spule sich nicht so einfach anschieben lassen und einen gewissen Widerstand leisten.

    Gruß

    G-Tech

    PS.: Ich habe diesen Versuch noch nicht aufgebaut, und habe auch noch nicht alle Teile dafür. Auch warte ich noch auf einen Teil der Laborausrüstung, die bezahlt, aber noch nicht geliefert wurde. Wird wahrscheinlich Montag oder Dienstag werden.
     
  7. #6 alterlich, 22.07.2011
    alterlich

    alterlich Lüsterklemmer

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    AW: Sondenauswahl für Messung

    hi,

    mal dir mal die exponentialfunktionen auf ein blatt. der strom ist direkt proportional zum B-feld, da gibts keine verzögerung, der strom ist eben nur nichtlinear. (selbstinduktion)
    I ist direkt proprotional zum geschlossen wegintegral über H entlang ds (amperesches gesetz), "mehr" oder "geheimnisvolles" passiert da nicht.

    gruss
     
  8. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Sondenauswahl für Messung

    Es gibt keine Verzögerung zum Strom nur zur Spannung.
    Da ist es das Gleiche Sobald sich ein Magnetfeld ändert, wird eine Spannung induziert, ohne Verzögerung.
     
  9. G-Tech

    G-Tech Guest

    AW: Sondenauswahl für Messung

    Hallo zusammen

    Hmmm...
    Laut meinen Infos herrscht nach dem Anlegen einer Spannung sofort ein elektrisches Feld, da die Elektronen im Leiter sich bewegen. Zur Veranschaulichung kann man sich ein Stück Gartenschlauch (stellt den Leiter dar) vorstellen, der von Anfang bis zum Ende mit Murmeln (stellt die Elektronen dar) gefüllt ist - Dicht an Dicht. Drückt man nun am Anfang eine Murmel in den Schlauch, plumst hinten am Ende augenblicklich eine Murmel heraus. Mittels "Durchstoßkraft" bei Festkörpern etwa Zeitgleich. Es spielt hierbei keine Rolle, ob man die Murmel schnell oder langsam hineindrückt. Für jeden mm, den man die Murmel hineinschiebt, schaut hinten sofort die gleiche mm-Strecke heraus.

    Eine Murmel hat keine große Elastizität, trotzdem geht ein Teil des Flusseffektes durch Mikroelastizität und kleine Zwischenräume zwischen den Kugeln verloren.
    Ein Elektron hält sich im Leiter auch einen gewissen Platz frei, durch seine Ladung. Dieser Platz kann auch leicht gestaucht werden. Was ebenfals zu Beginn der Spannungsanlegung zu einem leichten Verlust des Fließeffektes führt.

    Deshalb glaube ich, daß es nicht absolut zeitgleich zum Feldaufbau kommen kann.
    Die Spannung erzeugt das Magnetfeld. Das Magnetfeld ist auch eine Energieform. Schalte ich die Spannung ab, sollte ein kleiner Rest des Magnetfeldes für einen Bruchteil der Zeit verbleiben - Enerie löst sich nicht einfach auf - sie kann nur umgewandelt werden.
    Ist das Magnetfeld eine Folge des Elektronenflusses, so folgt es ja daraus. Also erst Fluss, dann Feld...?

    Naja, ich werde diese Aktion/Reaktion wohl nicht (schnell genug) messen können. Da werden auch die Reaktionszeiten der Hallsonden nicht mitspielen. Aber ich kann die Spule mit verschiedenen Impulsintervallen Takten und durch weitere Experimente versuchen Schlüsse daraus zu ziehen.
    Hab da noch einiges im Hirn, was mich interessiert. Hoffentlich kommt die Ausrüstung endlich bei!!! *mecker*

    Grüsse

    G-Tech
     
  10. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Sondenauswahl für Messung

    Die Spannung erzeugt nicht das Magnetfeld sondern der Strom im Leiter. Nach anlegen der Spannung steigt der Strom langsam an. Dieser Strom ist proportional zum Magnetfeld. Der Strom ist aber an jeder Stelle im Stromkreis gleich groß. Du kannst also auf einem Oszi die Verzögerung zwichen Spannung und Strommaximum darstellen und hast damit die Verzögerung vom Magnetfeldaufbau.
     
  11. G-Tech

    G-Tech Guest

    AW: Sondenauswahl für Messung

    Hi bigdie

    Richtig, die Spannung ist lediglich der "Sklaventreiber" und treibt die Elektronen durch den Leiter - bewegte Elektronen = Strom. Und dieser ist verantwortlich für das Magnetfeld - sorry falsch formuliert und du hast Recht ;-)

    Dann brauch ich ja ein Zweikanal-Oszi - "Dat wird Deuer!"

    Gruss G-Tech
     
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