Wie lässt sich die Windungszahl einer Spule berechnen ?

Tesla2 · Anmeldungsdatum: 16.05.2018 Beiträge: 30

Meine Frage:
Ich möchte eine Zylinderspule mit einem Luftkern modellieren, die ich über einen PVC Rohr wickeln möchte, meine Daten wären :

Spulen länge, l = 50 cm

Da, Außendurchmesser der Röhre = 5,0 cm

Dicke der Röhre = 2,0 mm

Di, Innendurchmesser der Röhre = 4,60 cm

Durchmesser vom lackierten Kupferdraht = 0,50 mm

a- Möchte die ideale Gleichung

anwenden, der Verhältnis (l/D) ist 10, könnte ich mich damit an den realen Wert nähern, oder wäre die Abweichung doch zu groß da die Gleichung für eine sehr lange (ideale) Spule gegeben wurde ?

b- Bei der Berechnung von A (die Querschnittsfläche) der Spule, wird dieser Wert durch den Inneren Durchmesser oder durch den Äußeren Durchmesser berechnet ?

c- Kann man die Windungszahl der Spule über den Durchmesser vom Kupferdraht berechnen, wenn ja wie akkurate wäre das Ergebnis ?

Meine Ideen:
Für die gegebene Spulenlänge l = 50 cm, würde ich den N Wert folgendermaßen berechnen:

N = l/dd

N = 500/0,50

N = 1000

Könnte ich somit bei meiner Rechnung die Windungszahl als 1000 berechnen, oder müsste ich die Zahl wegen den möglichen Lücken weniger als 1000 annehmen, gibt es hier einen bestimmten Korrelationsfaktor ?

Ich habe bei der Konstruktion, willkürlich % 2 abgezogen (für die gegebene Länge) somit kam ich auf die 980 Windungen, oder sollte ich diese % 2 auf die Länge addieren, dann komme ich auf eine Spulen länge von l = 51,0 cm, allerdings mit der gewünschten Windungszahl von 1000, wie sieht es also im realen Fall aus ?
(Da die Induktivität der Spule sich mit dem Quadrat der Windungszahl ändert, finde ich es sinnvoller den Faktor auf die Länge der Spule zu addieren als die Windungszahl zu reduzieren, was meint Ihr ?
Gibt es hier einen bestimmten Korrelationsfaktor den man annehmen könnte ?

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3396

Hallo,

wird das ein Tesla-Generator, wenn's fertig ist? Lass da vorher nochmal jemanden drüberschauen, der sich damit auskennt. Bei Tesla-Generatoren ergeben sich ganz enorme Spannungen und sind gefährliche "Spielzeuge".

Mit den Induktivitätsberechnungen kenne ich mich im Detail nicht aus.

Hast Du Dir die Korrekturformeln für die verschiedenen Geometrien schon angeschaut?
https://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t#Induktivit%C3%A4tsbestimmung_verschiedener_Leiteranordnungen

Viele Grüße
Michael

Tesla2 · Anmeldungsdatum: 16.05.2018 Beiträge: 30

Hallo Michael,

Danke für Deine Antwort !
Ich glaube die Proportion (l/d) = 10 wäre okay für die Induktivität Gleichung, mein Problem ist mit der Windungszahl, kann man über die Windungszahl nach der Gleichung:

die Spulenlänge berechnen ? Ich modelliere gerade die Spule, ohne die Länge oder Windungszahl kann ich den L Wert nicht kalkulieren !