Schwingspulengeschwindigkeit

hw-schrauber · Gast

Meine Frage:
Ich möchte gerne die Beschleunigung/Geschwindigkeit einer Schwingspule ermitteln. Das Konstrukt ist so aufgebaut, dass eine 1" Spule mit einer Windung und einem Leiter-Querschnitt von 0,25qmm (0,05 x 5) in dem Luftspalt eines Lautsprecher ähnlichen Magneten sich befindet. Die Spule selbst wird mit einer leichten Blattfeder (Spinne) in Position gehalten. Die Kraft der Feder ist nicht bekannt. Nun soll mit einem Rechteckimpuls auf die Spule diese "nach vorne" aus dem Magnet gedrückt werden. Die Spule selbst (1 Windung) ist mit ihrer Höhe (5mm) mittig in dem Luftspalt (6mm) montiert. Der Hub soll maximal +/- 0,5mm sein. Somit befindet sich die Spule die ganze Zeit im homogenen Magnetfeld.Die Frage ist nun, mit welchen elektrischen Werten ist die Beschleunigung bzw. die Geschwindigkeit proportional?

Meine Ideen:
Meine Überlegung ist die, dass die Beschleunigung proportional zum Stromanstieg in der Windung ist?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wenn ich Deine Beschreibung richtig verstehe, dürfte eine Bewegung der Spule keinerlei Spannung induzieren, weil die magnetische Feldstärke sich ja nicht ändert. Dafür müsste die Spule schon aus dem Magneten heraus- und wieder hineingelangen, so wie beim Tauchspulmikrofon.

Wenn Du den Aufbau also entsprechend abänderst, wäre die induzierte Spannung proportional zur Änderung der Feldstärke. Würdest Du die Spule tatsächlich "rechteckig" aus dem Magnetfeld hinausbefördern, also innerhalb einer infinitesimal kleinen Zeitspanne, würde das theoretisch zu einer unendlich hohen Spannung führen.

"Schiebst" Du sie dagegen mit einer endlichen konstanten Geschwindigkeit hinaus, wird das während der Bewegung zu einer dazu proportionalen Spannung führen. Bewegst Du sie wieder herein, gilt dasselbe, nur hat die Spannung dann das umgekehrte Vorzeichen.

Die Spannung wird also proportional zur Spulengeschwindigkeit sein, ihre Änderung proportional zur Spulenbeschleunigung.

Viele Grüße
Steffen