zelfinductie van een spoel

Ik heb een plotse taak over het brekenen van de inductantie van een spoel.
Volgende is gegeven:
N= 20
diameter= 0,1mm
µ0= 4 * pi * 10^-7
µr= 1 (lucht)
A= r^2 * pi
l= N * diameter

Inductantie= µ0 * µr * N^2 * A / l

Nu als ik dit bereken voor mezelf zijn dit mijn resultaten:

A= 8*10^-9 m²
l= 0,002m

Inductantie= 4 * pi * 10^-7 * 20^2 * 8*10^-9 / 0,002
= 2,01*10^-9 H

Als ik dit vergelijk met een oefening die we in de les maakten met een ander spoel kom ik iets veel groter uit.
Doe ik hier iets verkeerd of zie ik iets over het hoofd?
De formules die ik gebruik zagen we in de les.

Heeft die spoel echt een diameter van 0,1 mm? Dat is wel erg klein.

Dat is de diameter van de draad niet van de totale spoel. Die is 30mm

[Bericht gewijzigd door cpu20 op donderdag 16 mei 2013 20:40:28 (65%)

fred101

Golden Member

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs
Frederick E. Terman

Honourable Member

De grootheid waaraan je rekent heet in het Nederlands 'zelfinductie'.

Je maakt twee nogal stomme fouten.

  • waar denk JIJ dat die A voor staat? Maak desnoods eens een schetsje van de spoel; dat je enig idee hebt wat je aan het doen bent.
  • wat stond er in het boek bij die formule? Die geldt voor spoelen die ... zijn.

Bovendien: 20 windingen draad van 0,1mm nemen heus meer dan 2mm ruimte in. Als je het niet gelooft moet je het eens proberen. ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
pamwikkeling

Special Member

"20 windingen draad van 0,1mm nemen heus meer dan 2mm ruimte in"

waarom geen 4 lagen van elk 5 windingen ?

Frederick E. Terman

Honourable Member

Dan is het nog steeds meer, ook al knip je het in stukken om over elkaar heen te leggen.
Misschien is het wel een pannenkoekspoel - een platte spiraal van 20 windingen. Wat voor lengte moet je dan invullen? ;)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 16 mei 2013 20:01:23 schreef cpu20:
Dat is de diameter van de draad niet van de totale spoel. Die is 30mm

Okee, maar die diameter zie ik bij de gegevens niet staan.

pamwikkeling

Special Member

Met de l uit de formule:

Inductantie = µ0 * µr * N^2 * A / l

wordt toch de hoogte van de spoel bedoelt als men
met A de oppervlakte waarbinnen de flux vloeit, bedoelt.
Of zie ik dat verkeerd?

Dus als de draadjes netjes langs elkaar liggen, geven 20 draadjes met een diameter 0.1 mm toch ongeveer 2 mm.
Correct me if I'm wrong.

Onze leerkracht zij dat A voor de oppervlakte van de koperdraad van 0,1mm diameter staat. Dus als je deze doorsnijdt deze oppervlakte. Edit: Het is net uitgekomen dat A de diameter van het buisje was. Er is in de les een foutje ingeslopen bij sommigen onder ons!

Deze formule geldt enkel voor spoelen met een luchtkern. Deze is gewonden rond een plastic buisje met een diameter van 30mm.

De lengte die de spoel inneemt heeft de leerkracht ook zo berekent dus ik veronderstel dat dit juist is.

Het gaat hier over een spoel voor een AM ontvanger. Dit zou een antenne spoel moeten zijn.

L staat voor de lengte waarover de spoel is gewikkeld.

Edit: Bedankt voor de hulp. Alles is nu duidelijk.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Nee, niets is duidelijk, blijkt wel.

  1. Een AM-middengolfspoel is niet 2mm lang, maar veel langer.
  2. Het is geen luchtspoel, maar heeft een kern (meestal ferriet).
  3. Zo'n kern is geen 3cm dik (dat is enorm dik!) maar 10mm of dunner.
  4. Zelfs mèt kern is 20 wikkelingen te weinig voor zo'n spoel.
  5. De zelfinductie ervan is NIET wat het dan ook is wat je nu berekend hebt, maar veel hoger.
    Kortom: het is een idioot idee dat de vraag een middengolfspoel zou beschrijven.
  6. En nu nog eens: De formule geldt NIET voor jouw spoel! Er is een voorwaarde aan het gebruik van die formule. Kijk nu nog eens goed in je tekst.

Blijkbaar kijkt er niemand meer naar de onderdelen waarover ze vragen stellen.
Als deze vraag werkelijk zo bedoeld en gesteld is, mag je van mij de boodschap overbrengen dat het een wel heel domme vraag is.
Iemand zou zo gemakkelijk kunnen denken dat je instructeur geen greintje ervaring heeft.

Voorbeeld van een echte AM-middengolfradio (de ferrietkern loopt langs de hele bovenkant, het spoeltje zit rechtsboven in de foto).
http://2.bp.blogspot.com/-4idveq9-HXw/Tc6TYmDBmxI/AAAAAAAACMs/9fkncnqpsx8/s1600/jumper24.JPG

OT: Die 20 windingen krijg je nooit binnen 2mm. Om zelfs maar binnen 2,2mm (toch al 10% teveel!) te blijven zou je elke winding binnen 10 micron op zijn plaats moeteen krijgen en houden. Dat lukt je nooit; bovendien, alleen al de lak is dikker.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
DE OLDE

Overleden

Op 17 mei 2013 11:13:40 schreef Frederick E. Terman:
Nee, niets is duidelijk, blijkt wel.

[*]Zelfs mèt kern is 20 wikkelingen te weinig voor zo'n spoel.

Kortom: het is een idioot idee dat de vraag een middengolfspoel zou beschrijven.

[*]En nu nog eens: De formule geldt NIET voor jouw spoel! Er is een voorwaarde aan het gebruik van die formule. Kijk nu nog eens goed in je tekst.
[/list]Blijkbaar kijkt er niemand meer naar de onderdelen waarover ze vragen stellen.
Als deze vraag werkelijk zo bedoeld en gesteld is, mag je van mij de boodschap overbrengen dat het een wel heel domme vraag is.
Iemand zou zo gemakkelijk kunnen denken dat je instructeur geen greintje ervaring heeft.

Toen ik als jochie mijn eerste kristalontvanger bouwde (Philips pionier) was de spoel 60 windingen netjes op een "ferroxcube"staaf ,zoals men dat noemde , gewikkeld :)

Wat Lefert levert, levert anders geen mens.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Zoiets. Driemaal zestien (=48) heb ik ook wel eens gezien, dan had je twee 'aftakkingen' om mee te experimenteren.

De zelfinductie van zo'n ferrieteantennespoel zal in het afgemeen ergens tussen de 200 en 400 uH zitten, afhankelijk van de afstemcondensator.

De spoelformule van @TS kan verbeterd worden door een 'aangepaste lengte' te nemen van de werkelijke lengte plus 0,45 maal de diameter van de spoel (dus te rekenen met l'= l + 0,45 d). Dan nog gaat de uitkomst niet meer op voor àl te korte spoelen.
De bekende formuletjes zijn hiervan afgeleid.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Wel onderstaande twee schema's zijn de ontvanger. L1 is de spoel waarover het hier gaat. De bolletjes in het tweede schema worden aangesloten in het schema daar waar in het eerste de luidspreker zit. Deze wordt dan wel weggelaten.

http://i40.tinypic.com/eripht.jpg

http://i43.tinypic.com/4l2iog.jpg

Hieronder is de tekst die erbij staat voor de schakeling te verduidelijken. En de foto daaronder zijn alle componenten opgelijst.

http://i41.tinypic.com/2z4xobd.jpg

http://i43.tinypic.com/2nt3x4.jpg

Die formule die ik opgaf heeft de leerkracht ons in de les gegeven.

Ik zou wel heel graag eens willen weten wat wel de juiste formule is of wat de voorwaarde van mij formule is. In analoge elektronica ben ik heel erg geïnteresseerd dus zou ik graag leren wat wel juist is.
(voor het examen zal ik dit dan maar vanbuiten blokken)

Edit: In de cursus staat dat dit een rechtuit ontvanger is...

Ik zie alleen maar een foto van de audio versterker. Het rf gedeelte van jouw radio staat net buiten beeld. Uit jouw begeleidende text maak ik op dat jouw spoel is samen gesteld uit twee spoelen. Een met dun en 1 met iets dikker draad gewikkeld. Ik vermoed als trafo op een kern gewikkeld waarbij de ene wikkeling aan een antenne zit en de andere aan de ingangskring van je ontvanger zit.

Voor zo'n spoel moet je dus een formule hebben waar µr ook in wordt meegenomen. De µ0 is de permeabiliteit van een vacuum en de µr die van een andere stof dan vacuum. Je moet in jouw geval dus de waarde van jouw kernmateriaal weten.

Als je even googled vallen de juiste formules zo in je handen.

Edit: Ok zie nu het hele schema. Wist niet dat een ouderwetse kristalontvanger een moderne rechtuitontvanger was.
Je formule uit je eerste posting is opzich wel goed. Je moet hem alleen wel goed invullen. Omdat het dus een luchtspoel is wordt de µr 1. Zoek eens uit wat die parameters in die formule nu eigenlijk voorstellen. Wiki is your friend.

Er is nog een andere manier om de inductie te berekenen ook hoor. Je weet de waarde van de variabele condensator, en je weet op welke frequentie je moet werken. Dan kun je dus zo de zelfinductie van de spoel berekenen. Daarmee kun je dan ook nog uitrekenen of die bewuste µr inderdaad 1 is.

[Bericht gewijzigd door Ex-fietser op zaterdag 18 mei 2013 19:09:22 (32%)

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ha, dat is een schema van Circuits Online zelf (link).
De spoel waar je het over hebt is alleen maar een kopppelspoeltje. De 'echte' afstemspoel is hier 125 windingen. Ik dacht al...

Ik zou wel heel graag eens willen weten wat wel de juiste formule is

De spoelformule kan verbeterd worden door een 'aangepaste lengte' te nemen van de werkelijke lengte plus 0,45 maal de diameter van de spoel (dus te rekenen met l'= l + 0,45 d).

of wat de voorwaarde van mij formule is.

Dan nog gaat de uitkomst niet meer op voor àl te korte spoelen.

Dit zou je bekend voor moeten komen: ze staan een klein stukje naar boven in dit topic.
De formules voor heel korte spoelen worden te ingewikkeld voor amateurs. Het is hier ook volmaakt onbelangrijk. Jouw koppelspoeltje bepaalt niet de afstemming!

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org