magn. Flussdichte Koaxialkabel < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:35 Fr 07.01.2011 | | Autor: | steftn |
Hallo,
weiß jemand, wie die Formel(n) zur Berechnung der magnetischen Flussdichte (B) bei einer Koaxialleitung lautet?
Ich kann es kaum glauben, ich hab überall im Internet danach gesucht, aber keine Formel gefunden!
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:54 Fr 07.01.2011 | | Autor: | steftn |
| Aufgabe | Folgende Aufgabe ist gegeben:
Ein stromführendes Kupferkabel mit I=30A soll auf eine Länge von l= 1,5m mit einem konzentrischen Stahlrohr ummantelt werden.
Radius des Kupferkabels r1 = 2,0 cm
Innenradius des Stahlrohres r2 = 2,5 cm
Außenradius des Stahlrohres r3 = 3,5 cm
Berechnen Sie H und B für r1, r2 und r3.
Lösung:
r1:
H = 2,4 kA/m
B = 2,88 mT
r2:
H = 1,9 kA/m
B = 2,28 mT
r3:
H = 1,36 kAm
B = 1,0 mT |
Hallo,
entweder bin ich so blöd... mhm...
kannst du mir bitte die Formel mal herauskopieren?
Bis jetzt hab ich nur immer Formeln gefunden, wo das H eines Koaxialkabels berechnet werden kann...
Wäre sehr nett, danke!
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:52 Fr 07.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo steftn,
das Ganze ist doch nur eine Sache der Berechnung des Umlaufintegrals
[mm] \int H\cdot ds = \sum_n I_n [/mm]
Bei einem Koaxkabel ist bei einem Umlauf außerhalb des Außenleiters die Summe der umfassten Ströme gleich Null, da der Strom im Innenleiter und der im Außenleiter sich gerade aufheben.
Bei Deiner Aufgabe umfasst Du jedoch immer den Strom im Innenleiter, wenn auch in unterschiedlichem Abstand, so dass H nach außen hin immer schwächer wird.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:26 Fr 07.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo steftn,
wo liegt das Problem?
Eine Formel habe ich Dir gegeben, aber es sieht so aus, als könntest Du damit nichts anfangen? Ich finde es immer ganz gut, wenn man versteht, was man da macht und eben nicht nur etwas in eine Formel einsetzt, weil es so schön ist.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 16:29 Fr 07.01.2011 | | Autor: | GvC |
Sind die angegebenen Lösungen Musterlösungen oder Deine eigenen? Denn davon stimmt keine einzige. Oder die Aufgabenstellung stimmt nicht, z.B falsche Angabe des Stromes.
Die Aufgabenstellung ist sowieso etwas seltsam. Danach sollen magn. Feldstärke und Flussdichte an bestimmten Stellen bestimmt werden, wobei offenbleibt, ob an [mm] r_2 [/mm] und [mm] r_3 [/mm] diese Größen in Luft oder in Stahl gesucht sind. Falls (auch) in Stahl, müsste zumindest die Permeabilitätszahl der verwendeten Stahlsorte bekannt sein.
Oder ist das gar nicht die originale Aufgabenstellung? Ist vielleicht eher nach der Feldstärke und Flussdichte in den Bereichen
[mm] 0\leq r\leq r_1
[/mm]
[mm] r_1\leq r\leq r_2
[/mm]
[mm] r_2\leq r\leq r_3
[/mm]
[mm] r\geq r_3
[/mm]
gefragt?
Hast Du hier Deine eigene Interpretation der Aufgabenstellung wiedergegeben? Man könnte das vermuten, denn immerhin hast du diese Anordnung auch schon mal fälschlicherweise als Koaxialkabel bezeichnet.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:09 Fr 07.01.2011 | | Autor: | isi1 |
> Strom 30A
> Radius des Kupferkabels r1 = 2,0 cm
> r1: H = 2,4 kA/m
Etwas seltsam, diese Lösung, denn
$ [mm] \frac{30A}{ 2\pi \cdot 2cm} [/mm] = 238 [mm] \frac{A}{m} [/mm] $ und nicht 2,4kA/m
Na ja, bei 4cm Kupferdurchmesser werden es eher 300A oder 3000A sein
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:17 Fr 07.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo isi,
keines der Ergebnisse stimmt. Deswegen ja auch die Rückfrage von GvC.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 01:58 Sa 08.01.2011 | | Autor: | steftn |
| Aufgabe | Folgende Aufgabe ist gegeben:
Ein stromführendes Kupferkabel mit I=30A soll auf eine Länge von l= 1,5m mit einem konzentrischen Stahlrohr ummantelt werden.
Radius des Kupferkabels r1 = 2,0 mm
Innenradius des Stahlrohres r2 = 2,5 mm
Außenradius des Stahlrohres r3 = 3,5 mm
Berechnen Sie H und B für r1, r2 und r3 OHNE STAHLROHR!
Lösung:
r1:
H = 2,4 kA/m
B = 2,88 mT
r2:
H = 1,9 kA/m
B = 2,28 mT
r3:
H = 1,36 kAm
B = 1,0 mT |
Hallo,
oha, ich hatte da einen rießigen Denkfehler!
Entschuldigung deswegen!
Es ist gar kein Koaxialkabel, es handelt sich nur um ein Kupferkabel.
Das Stahlrohr hat mich leider irritiert...
Die berichtigte Aufgabenstellung hab ich auch nochmal hinzugefügt.
naja, die angegeben Lösungen schweifen Teilweise auch etwas weit von den von mir ausgerechneten Ergebnissen ab.
Ich hab z.b. für:
r1:
H= 2307 A/m
B= 3 mT
r2:
H= 1910 A/m
B = 2,4 mT
r3:
H = 1364 A/m
B = 1,7 mT
__________________________________
ok, nun hab ich eine weitere Frage:
Bewirkt das Stahlrohr eine Abschwächung (Abschirmung) des magn. Feldes im Außenbereich (Begründung)?
Also meine Antwort wäre JA, da Stahl einen gewissen magnetischen Widerstand Rm besitz.
B=Φ/A
Φ= (N*I)/Rm
Mal so nebenbei:
Wäre das Stahlrohr nicht vorhanden (sonder nur Luft) dann wäre das Magnetfeld bei gleicher Entfernung geringer, richtig?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 04:04 Sa 08.01.2011 | | Autor: | GvC |
Nein, alle Deine Aussagen einschließlich der errechneten Werte sind falsch. Liest Du denn die Beiträge nicht? Ich hatte bereits eine falsche Stromangabe in der Aufgabenstellung vermutet, isi1 hat vermutet, dass es sich um 300A oder sogar 3000A handeln könnte, Infinit hat nochmal auf meine Rückfragen hingewiesen, aber Du bleibst bei Deinen 30A und den damit falsch errechneten Feldstärken.
Außerdem, hatte ich Dich um Aufklärung gebeten, ob die magnetischen Flussdichten wirklich alle in Luft zu bestimmen sind? Denn immerhin gibt es sowohl für die Stelle [mm] r_2 [/mm] als auch für die Stelle [mm] r_3 [/mm] jeweils zwei Möglichkeiten. Wenn dazu nichts weiter in der Aufgabenstellung steht, könntest Du es doch zumindest sagen, damit man sich darum keine Gedanken mehr machen muss und sich auf Deine sonstigen Fehler konzentrieren kann.
Das größte Problem in diesem und in anderen Foren besteht darin, dass es zuweilen Tage dauert, bis man die komplette und richtige Aufgabenstellung aus dem Hilfesuchenden rausgekitzelt hat. Es gibt so viele Hilfswillige hier. Aber es ist schon frustrierend, wenn man nicht helfen kann, weil der Hilfesuchende sich um Nachfragen und Hinweise nicht schert.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 05:25 Sa 08.01.2011 | | Autor: | steftn |
Hallo,
entschuldigung, aber deine Fragen hab ich doch alle beantwortet (einfach meinen letzten Beitrag nochmal durchlesen).
> Nein, alle Deine Aussagen einschließlich der errechneten
> Werte sind falsch. Liest Du denn die Beiträge nicht? Ich
> hatte bereits eine falsche Stromangabe in der
> Aufgabenstellung vermutet, isi1 hat vermutet, dass es sich
> um 300A oder sogar 3000A handeln könnte, Infinit hat
> nochmal auf meine Rückfragen hingewiesen, aber Du bleibst
> bei Deinen 30A und den damit falsch errechneten
> Feldstärken.
in meinen letzten Beitrag hatte ich die Radien ausgebessert, Angabe war in mm statt cm (Kopie war leider so schlecht, darum hab ich das erst später richtig entziffert), sorry dafür!
>
> Außerdem, hatte ich Dich um Aufklärung gebeten, ob die
> magnetischen Flussdichten wirklich alle in Luft zu
> bestimmen sind? Denn immerhin gibt es sowohl für die
> Stelle [mm]r_2[/mm] als auch für die Stelle [mm]r_3[/mm] jeweils zwei
> Möglichkeiten. Wenn dazu nichts weiter in der
> Aufgabenstellung steht, könntest Du es doch zumindest
> sagen, damit man sich darum keine Gedanken mehr machen muss
> und sich auf Deine sonstigen Fehler konzentrieren kann.
>
Beim letzten Beitrag hatte ich ja die Aufgabenstellung ausgebessert:
> Berechnen Sie H und B für r1, r2 und r3 OHNE STAHLROHR!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:43 Sa 08.01.2011 | | Autor: | GvC |
Jetzt hast Du mich mit meinen eigenen Waffen geschlagen. Du hast recht, diesmal habe ich nicht richtig gelesen.
Deine Feldstärken sind richtig. Wenn Du die mit [mm] \mu_0=4*\pi*10^{-7}Vs/Am [/mm] multiplizierst, müsstest Du für die Flussdichten allerdings herausbekommen
B-1 = 3mT
[mm] B_2 [/mm] = 2,4mT
[mm] B_3 [/mm] = 1,7mT
sofern ich mich nicht vertippt habe. Kontrollier' das bitte nochmal.
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:43 So 09.01.2011 | | Autor: | steftn |
jo, dein Ergebnis passt! Danke nochmal
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