Außendurchmesser einer Spule berechnen

xcrfx · Anmeldungsdatum: 27.07.2016 Beiträge: 1

Meine Frage:
Guten Abend,
ich habe folgendes Problem:

für ein aktuelles Projekt will ich Spulen für Elektromagneten selber wickeln. Im Plan sind jedoch Unstimmigkeiten bezüglich des Drahtdurchmessers aufgetreten (Draht soll 0,4mm Durchm. haben, das passt mit dem angegebenen Spulenwiderstand aber nicht zusammen. Man müsste einen 0,2mm dicken Draht nehmen dass es ungefähr hinkommt.) Die Spule hat einen 1cm dicken Kern, der 2,1cm lang ist und Endplatten die 3,47cm Durchmesser haben. Der Draht soll 114m lang sein. Ich möchte nun berechnen welchen Außendurchmesser die Spule mit 0,4mm bzw 0,2mm Draht hat um herauszufinden mit welcher Drahtdicke die Spule am ehesten an den Durchmesser der Endplatten rankommt. Hat jemand eine Idee wie man das am besten berechnen kann?

Meine Ideen:
Da das ein reales Problem ist und keine Aufgabe aus der Schule wird die Spule nicht perfekt gewickelt werden können, für wilde Wicklungen hab ich auf wikipedia auch die Formel gefunden:
Wickelhöhe = Drahtdurchmesser^2 * (Windungszahl / Wickelbreite)
nur wie ist die Windungszahl bei wilden Wicklungen?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Willkommen im Physikerboard!

Berechne das Volumen, in der die Spule liegt. Dann berechne das Volumen, das der Draht einnimmt, wenn er einen quadratischen Querschnitt (mit dem Durchmesser als Quadratseite) hätte. Das kann man bei schlechten, zu lockeren Wicklungen als Faustformel ungefähr ansetzen, denn da liegen die einzelnen Wicklungen eher übereinander als jeweils versetzt.

Alternativ kannst Du über den mittleren Spulendurchmesser auch die Anzahl der Wicklungen ausrechnen, denn die Länge des Drahtes kennst Du ja.

So kommst Du auf den benötigten Durchmesser.

Technisch wundert es mich aber, dass der Gleichstromwiderstand des Elektromagneten hier so von Belang ist. Entscheidend ist doch grundsätzlich die Anzahl der Wicklungen, um die geforderte Kraft zu erzielen.

Viele Grüße
Steffen

xcfrx · Gast

leider kenn ich mich mit Elektromagneten nicht so aus deswegen weiß ich leider nicht was da wie zusammenhängt ^^ Ob der widerstand der Spule so wichtig ist weiß ich daher auch nicht, aber er war halt im Plan angegeben... Da aber doch mit einem dickeren Draht weniger Windungen möglich sind als mit einem dünneren ist es doch trotzdem ein Unterschied ob 0,4 oder 0,2mm Drahtdicke, oder wird das durch die unsaubere selbstwickelei auch irrelevant? (oder hab ich da nen denkfehler drin?)

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wenn Du sagst, der 0,4er passt nicht drauf (tut er laut Formel auch nicht), dann nimm halt den dünnen. Der Magnet wird wohl auch so funktionieren.

Aber was ist das denn für ein Plan, von dem Du schreibst? Was für ein Spulenwiderstand wird da gefordert? Bei welcher Spannungsversorgung? Woher weißt Du, dass Du den dicken Draht nicht nehmen kannst?