| GvC |
Verfasst am: 05. Jan 2012 10:10 Titel: |
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| eya hat Folgendes geschrieben: | | ... und die Induktivität würde von der Frequenz der Wechselspannung abhängen. |
Nein, ganz und gar nicht. Die Induktivität ist die Eigenschaft eines elektrischen Bauteils, so wie der Widerstand die Eigenschaft eines Widerstandselementes oder die Kapazität die Eigenschaft eines Kondensators ist. Solche Eigenschaften sind durch die Geometrie und die Materialeigenschaft des entsprechenden Bauelementes vorgegeben, sind also auch vorhanden, wenn keine Spannung anliegt und kein Strom durchfließt.
Beim Widerstand ist unter homogenen Feldverhältnissen der Widerstand beispielsweise
beim Kondensator die Kapazität
bei der Spule die Induktivität
Häufig ist die Geometrie aber so kompliziert, dass das elektrische oder magnetische Feld im Betrieb sehr inhomogen und die Formel zur Bestimmung der entsprechenden Bauteilcharakteristik nicht mehr so einfach ist. Dann gibt es Tricks, die Kenngrößen des entsprechenden Bauteils auch auf andere Art und Weise zu bestimmen.
Zum Beispiel kann man den Widerstand auch bestimmen durch
die Kapazität durch
und die Induktivität durch
Dabei muss man die elektrischen Größen U, I, Q und Psi nicht unbedingt messen, sondern man kann sich vorstellen, welche jeweils andere Größe sich ergibt, wenn man eine Größe bereitstellt.
Im Falle der Induktivität ist Psi der gesamte von einer Leiterschleife oder von mehreren Leiterschleifen umfasste magnetische Fluss, die Induktivität also der Quotient aus diesem Fluss und dem diesen Fluss erzeugenden Strom. Die Induktivität eines Koaxialkabels kann man also so bestimmen, dass man sich gedanklich nur vorstellt, Innen- und Außenleiter seien von einem Strom durchflossen, und dann den magnetischen Fluss berechnet, der die aus Innen- und Außenleiter gebildete Leiterschleife durchdringt. Der Quotient aus dem berechneten Fluss und dem den Fluss erzeugenden Strom ist die Induktivität.
Eine weitere Möglichkeit, die Induktivität einer Anordnung zu bestimmen ist, die im Magnetfeld gespeicherte Energie aus der Energiedichte w=(1/2)*B*H und der Geometrie der Anordnung zu berechnen und mit der allgeneinen Enrgieformel W=(1/2)*L*I² zu vergleichen. Das tut man beispielsweise, wenn man die Induktivität eines einzelnen Leiters bestimmen will. Denn auch der hat eine Induktivität.
Fazit: Jede Anordnung, in der prinzipiell ein elektrischer Strom fließen kann, hat auch eine Induktivität, denn jeder elektrische Strom erzeugt auch einen magnetischen Fluss. (Das düfrfte die Antwort auf deine eigentliche Frage sein, warum ein Koaxialkabel überhaupt eine Induktivität besitzt)
Ob diese Induktivität irgendwelche Auswirkungen hat, hängt vom Betriebszustand ab. So hat eine Spule oder ein Koaxialkabel oder auch nur ein Leiter zwar eine Induktivität; wenn die Spule, das Koaxialkabel, der Leiter aber mit Gleichstrom betrieben wird, wird in dem Bauteil keine "Gegenspannung" induziert und somit bei Gleichstrom kein "Widerstand" wirksam. |
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| NeinGuar |
Verfasst am: 03. Jan 2012 23:59 Titel: Re: Induktivität eines Koaxialkabels |
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| eya hat Folgendes geschrieben: | | ... ich wüsste gerne, warum denn ein Koaxialkabel überhaupt eine Induktivität hat? Das kann ich bisher nicht nachvollziehen, hat jemand nen Tipp? |
Was heißt überhaupt? Induktivität ist Eigenschaft wie jede andere auch. Wenn Du den Kabel _SEHR_ vereinfacht modellieren willst, kannst Du das folgendermaßen machen: Ein Stück blanken Draht (das innere Drath), am Ende ein sehr hohes Widerstand (das Dielektrikum) und ein zweites Draht. (das äußere Geflecht). Dann wirst Du sehen, dass das wie eine Schleife aussieht. Schleife verbirt in sich Induktivität.
| eya hat Folgendes geschrieben: | | Existiert das induzierte elektrische Feld etwa nur dann, wenn sich der Strom durch das Kabel ändert? |
Ja. Änderung heißt aber nicht, dass sich die Polarität ändern muss. Die Induktivität kommt zum Vorschein, auch wenn eine Oszillierende Gleichspannung angelegt wird.
| eya hat Folgendes geschrieben: | | In diesem Fall würde sich der Innenleiter im "bewegten" magnetischen Feld des Außenleiters befinden und umgekehrt und die Induktivität würde von der Frequenz der Wechselspannung abhängen.. irgendwie so? | Ja etwa so |
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| eya |
Verfasst am: 03. Jan 2012 19:37 Titel: Induktivität eines Koaxialkabels |
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Meine Frage: Hallo! Ich sitze an einer Aufgabe, in der man die Induktivität eines Koaxialkabels pro Längeneinheit berechen soll. Entsprechende Aufgaben finden sich ja im Netz schon zu Hauf, aber ich wüsste gerne, warum denn ein Koaxialkabel überhaupt eine Induktivität hat? Das kann ich bisher nicht nachvollziehen, hat jemand nen Tipp? Vielen Dank schon mal =)
Meine Ideen: Existiert das induzierte elektrische Feld etwa nur dann, wenn sich der Strom durch das Kabel ändert? In diesem Fall würde sich der Innenleiter im "bewegten" magnetischen Feld des Außenleiters befinden und umgekehrt und die Induktivität würde von der Frequenz der Wechselspannung abhängen.. irgendwie so? Aber auf Wikipedia findet sich auch eine Formel für die Induktivität bei Gleichspannung http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivität#Induktivit.C3.A4t_einer_Koaxialleitung
Was mich auch noch irritiert ist, das wir hier ja eigentlich keine Leiterschleife haben, anhand der wir bisher immer die Induktivität untersucht haben... oder?
Bin dankbar für jeden Tipp, der mir die Logik dahinter erschließen kann  |
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