Bestimmung der Induktivität

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Hallo,

ich wurde heute von jemandem was gefragt, bei dem ich mir leider nicht ganz sicher bin, ob der Lösungsansatz so optimal ist.

Es geht darum, dass man eine Spule und ein Ohmsches Bauelement bekannten Widerstands in die Hand bekommt, und die Induktivität der Spule bestimmen soll. Zur Verfügung stehen Multimeter und ein USV mit Netzfrequenz.

Ich hatte die Idee, in zwei Messreihen den Blindwiderstand aufzunehmen - einmal nur mit der Spule und einmal mit der Spule und dem bekannten Widerstand in Reihe.

Für die gemessenen Blindwiderstände müsste dann gelten:

Zwei Gleichungen zwei Unbekannte - also kann man sowohl Ohmschen Widerstand als auch Induktivität der Spule bestimmen.

Die Frage war jetzt nur, ob das nicht auch einfacher geht - vielleicht indem man Spannungsabfälle misst oder sowas. Ich bin nicht so fit mit den ganzen Zeigerdiagrammen, so dass ich nur die Lösung mit den Widerständen sicher vorschlagen konnte.

Hat jemand 'nen Vorschlag, wie man das vielleicht mit weniger Messungen / auf einem einfachererem Wege bewerkstelligen könnte?

Para

dachdecker2

Du kommst mit zwei Messungen aus:
- du misst zunächst den Gleichstromwiderstand

mit einer Strom-Spannungsmessung
- dann misst du den Wechselstromwiderstand

, auch mit einer Strom-Spannungsmessung
- dann ziehst du noch den Ohmschen vom Scheinwiderstand ab, und erhältst den Blindwiderstand:

Zu beachten ist, dass Spulen mit Kern (wegen der Kernsättigung) eine vom Strom abhängige Indultivität haben.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

So wie ich meinen Freund verstanden habe, steht nur Wechselspannung der Frequenz 50Hz zur Verfügung. Sonst wäre deine natürlich wirklich die einfachste Methode.

Wenn man wenigstens die Frequenz variieren könnte, wäre es ja auch nicht schwer, aber für f=konst. fällt mir nichts einfacheres ein.

dachdecker2

Ist das eine Aufgabe? Wenn es nur um eine Messung geht, dann nehm ich dir nicht ab, dass Gleichspannung nicht zur verfügung steht - zur Not kann man eine Batterie aus der Fernbedinung nehmen...

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

<<<Mist...hab meinen Text gelöscht grübelnd

>>>

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

@dachdecker: Die Aufgabe ist mit den gegebenen Hilfsmitteln (Widerstand, Wechselspannungsquelle, Multimeter) die Induktivität der Spule zu bestimmen. Wie viele Messungen man dabei machen muss ist nicht gesagt, aber ich denke je weniger desto besser.
smile

@neko: Das Problem ist doch aber, dass

sowohl den bekannten Widerstand als auch den ohmschen Widerstand der Spule enthält - also hat man zwei Unbekannte, oder?

dachdecker2

Wenn f konstant ist, dann kannst du meine Methde von oben trotzdem nehmen Augenzwinkern

. Dazu schaltest du einen Widerstand in Reihe der Spule, den du auch mit wechselspannung bestimmen kannst. Wenn du einen Widerstand nimmst, der groß gegen den Gleichstromwiderstand der Spule ist, kannst du den der Spule vernachlässigen (macht natürlich Schwierigkeiten beim Messen). Du kannst aber auch einen kleinen Widerstand nehmen, und den Fehler, der vom Gleichstromwiderstand der Spule verursacht wird, berücksichtigen.

Ich mach später mal ne skizze... (Wenn das eine Aufgabe ist, solltest du vielleicht mal aufschreiben, was alles zur Verfügung steht)

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Nein,

ist der reine Widerstand des Ohmschen Widerstandes. Siehst du ja auch oben, woher das kommt, nämlich aus:

wird zu

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Also hier nochmal die Formel, weil ich Depp die da von oben gelöscht hab unglücklich

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Wo ist eigentlich die zweite Unbekannte? Oder ist die Frequenz nicht gegeben?

€dit: Hab grade Para's Post von da unten gelesen, nu isses klar.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

dachdecker2

Genau Para. Der Ansatz zum Ausrechnen liegt jetzt darin, dass du 2 Dreiecke hast. Eins mit der Spule allein und eins mit der Reihenschaltung Spule-Widerstand. Du kannst die beiden Hypotenusen Messen und die Differenz zwischen R_L und (R + R_L). Und dir ist bekannt, dass das X_L mit und ohne Widerstand in Reihe gleich groß ist. Das sind genug Informationen, um die fehlenden Teile auszurechnen.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Ja genau, dann komme ich ja wieder zu meinen Formeln von oben. Es scheint also wirklich keinen bedeutend einfacheren Weg zu geben - gut zu wissen. Prost

Mein Freund hat heute nochmal seinen Lehrer gefragt - es ist doch noch Gleichstrom zugelassen. Damit wird das ganze natürlich etwas einfacher. Big Laugh

Danke für die Antworten.