Induktivität einer Spule

backfisch · Anmeldungsdatum: 03.05.2007 Beiträge: 6

Hallo, ich hab die Suche benutzt, jedoch nix zu meiner Frage gefunden.
Folgendes: Ich habe die Aufgabe die Induktivität einer Spule ohne Eisenkern, mit I-Kern und mit geschlossenem Eisenkern zu bestimmen.
Ich bin so ran gegangen:

Gleichstorm: U und I gemessen = R(ohmscher Widerstand)
Wechselstorm: U und I gemessen=Z(Scheinwiderstand)

dann darüber den induktiven Widerstand bestimmt und schlussendlich die Induktivität.
Nun ist das Problem, dass bei der Spule ohne Eisenkern der Scheinwiderstand kleiner ist als der ohmsche Widerstand, wodurch man ja dann den induktiven Widerstand nicht bestimmen kann.
Wodurch tritt dies auf?
(Messfehler sind ausgeschlossen, haben sogar extra erneut gemessen und andere Schüler hatten das selbe Problem)

mfg

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Deine Mess- und Auswertemethode liefert dann gute Werte für den induktiven Widerstand, wenn der ohmsche Widerstand deutlich kleiner ist als der induktive Widerstand.

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Da habt ihr korrekt gemessen, dass die Induktivität und damit auch der induktive Widerstand einer Spule ohne Eisenkern deutlich kleiner ist als mit. Damit könntet ihr euer Messergebnis schon mal so formulieren: "Der induktive Widerstand ist in diesem Fall deutlich kleiner als (...) Ohm"

Falls ihr doch noch an einen konkreten Zahlenwert kommen wollt, fallen mir zwei Ideen dazu ein:

a) Rechentipp:

War der induktive Widerstand so viel kleiner als der ohmsche Widerstand, dass ihr keinen Unterschied mehr zum ohmschen Widerstand gemessen habt, oder war der Gesamtwiderstand noch etwas größer als der ohmsche Widerstand? Im zweiteren Fall könnte man nämlich noch anfangen, den induktiven Widerstand aus den Messwerten für den Gesamtwiderstand und den ohmschen Widerstand zu berechnen. (Wisst ihr schon, wie man aus dem ohmschen Widerstand und dem induktiven Widerstand den Gesamtwiderstand berechnen kann?)

b) Messtipp:

Habt ihr schonmal probiert (geht das mit eurem Messaufbau?), für die Spule ohne Eisenkern eine andere Wechselstromfrequenz zu nehmen? Wisst ihr schon, oder habt ihr schon mal ausprobieren können, ob diese Wechselstromfrequenz größer oder kleiner gewählt werden sollte, damit der induktive Widerstand größer wird und einfacher gemessen werden kann?

backfisch · Anmeldungsdatum: 03.05.2007 Beiträge: 6

erstmal danke für die Antwort,

zu a) Meinst du den Scheinwiederstand? als sozusagen Z²=R(L)²+R²

Nunja, ich verstehe deine Erläuterung nicht ganz, das problem ist ja, dass sich der Scheinwiderstand, welchen wir durch Messungen im Wechselstrom gemessen haben sich ja aus Ohmschen und induktiven Widerstand zusammensetzt. Jedoch ist er bei uns kleiner als der ohmsche Widerstand, was rein rechnerisch nicht möglich ist, da der Scheinwiderstand ja immer min. so groß wie der ohmsche Widerstand sein muss.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

backfisch · Anmeldungsdatum: 03.05.2007 Beiträge: 6

Stromkreis: Spule und Amperemeter in Reihe geschalter und Voltmeter parallel geschaltet. Haben den Wechselstrom ganz normal über ein Stromversorgungsgerät auf die Spule gegeben.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich frag mal ein bisschen weiter, vielleicht kommen wir dabei auf eine Idee:

Welche Messwerte hattet ihr da für den ohmschen Widerstand und die Spannung und den Strom bei der Spule ohne Eisenkern? Auf welchem Messbereich habt ihr das U und I abgelesen, mit welcher Ablesegenauigkeit?

Habt ihr eine Stromfehlerschaltung oder eine Spannungsfehlerschaltung verwendet, d.h. war euer Voltmeter parallel zur Spule oder parallel zu Spule und Amperemeter?

backfisch · Anmeldungsdatum: 03.05.2007 Beiträge: 6

Voltmeter parellel zur spule, Ohmscher W.:3,55 Ohm, ScheinW.: 2,44Ohm

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hast du da auch noch die jeweils zugehörigen Messwerte für U und I und den Messbereich und die Ablesegenauigkeit dazu?

Weißt du, wie groß der Innenwiderstand des Voltmeters in diesem Messbereich war?

backfisch · Anmeldungsdatum: 03.05.2007 Beiträge: 6

leider nein unglücklich

Mein Physiklehrer meinte nur: macht euch mal Gedanken warum das so ist.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hm, vielleicht magst du noch ein bisschen weiter überlegen, ob dir weitere Details deiner Messung einfallen.

Bisher habe ich nur folgende Vermutung (die für den Fall, dass ihr Digital-Multimeter verwendet hättet, ziemlich unwahrscheinlich wäre, denn die haben ziemlich hohe Innenwiderstände):

Was für Voltmeter habt ihr denn verwendet? Habt ihr vielleicht unterschiedliche Voltmeter verwendet, um den Gleichstrom und den Wechselstrom zu messen, und hatten diese Voltmeter zufällig unterschiedlich große, ziemlich kleine Innenwiderstände? Oder könnten die beiden verschiedenen Messbereiche (Wechselstrom und Gleichstrom) eures Voltmeters entsprechend unterschiedliche Innenwiderstände gehabt haben?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Seid Ihr denn sicher, dass ihr nicht zufällig die Gleichspannung oder den Gleichstrom mit der Einstellung "AC" statt "DC" gemessen habt ?

Dann ist der Formfaktor zu berücksichtigen, sonst stimmt der abgelesene Wert nicht.

backfisch · Anmeldungsdatum: 03.05.2007 Beiträge: 6

Also wir haben die selben Messgeräte verwendet.
Haben die Messgeräte auch richtig eingestellt für jeweils Gleich bzw. Wechselstorm.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Na irgendwas müsst ihr falsch gemacht haben Big Laugh

1) ist es sicher eine "reine" Spule gewesen ?

2) welcher Frequenzbreich ?

3) was war die Spannung in Volt ?

4) ich hoffe ihr habt das Amperemeter in Serie zu der Paralellschaltung aus Voltmeter und Spule geschaltet, nicht Spule und Amperemeter in Serie und zu beiden parallel das Voltmeter.