Fysik

Reluctansen/Inductansen

22. februar kl. 13:27 af DoctorManhatten - Niveau: Universitet/Videregående

Hejsa

Jeg vil bl.a. gerne finde Reluctansen, men for at kunne gøre det. Så skal jeg kende inductansen.

Rm = l / (μ*A);

Rm : Er Reluctansen

l : Er Den elektriske leders længde

μ : Er permeabiliteten af det pågældende materiale

A : Er tværsnits - arealet af de pågældende kredsløb

Ny formel

L = (μ*N2*A)/l ⇒ μ = (L*l)/(N2*A)

L : Er inductansen

N : Er antallet af kobber - vindinger

Vi substituere μ i formel 1 med udtrykket for μ i formel 2.

Hermed haves

Rm = N2/L

Mit spørgsmål går på om man kan finde Inductansen ved blot at kigge på dens enhed som er Henry (H)?

1 Henry svarer til 1 kg * m* s-2 * A-2

H = (kg * m2)/(s2 * A2) = (N * m)/A2 = (kg * m2)/C2 = J/A2 = (T * m2)/A = Wb/A = (V * s)/A = s2/F = Ω/Hz = Ω *s..........?

Det er ikke et specifikt tal for inductancen som jeg leder efter, men snarer om man kan substituere Henry -enheden med f.eks Ω * Hz, hvor Hz er måle enheden for frekvense, men frekvensen af hvad? Ligeledes med hensyn til Ω opstår der en række spørgsmål fra min side. Såsom hvad er SI - enheden for Ω som er modstanden?


Brugbart svar (0)

Svar #1
22. februar kl. 14:22 af Martin2Holte

Hvad er det du kender ? Kan du uploade opgaven ?

Hvis du kender den elektriske leders længde, permeabiliteten af det pågældende materiale og tværsnits - arealet skal du jo bare sætte det ind i den første formel. 


Svar #2
22. februar kl. 14:52 af DoctorManhatten

Jeg kender sådan set kun føgende 3 størrelser

N = Er antallet af kobber - vindinger

l = Er længden af den elektriske leder

A = Er tværsnits - arealet af den elektriske leder.

Disse 3 størrelser definerer jeg sådan set selv. Jeg kender ikke permeabiliteten af det pågældende materiale som den elektriske leder er lavet af. Men det spiller heller ikke nogen rolle om hvorvidt jeg kender μ eftersom denne substitueres med et andet udtryk.

Tilbage til mit spørgsmål. Kan man erstatte Inductansen med f.eks. en størrelse som har enheden s2/F eller Ω/Hz?


Brugbart svar (0)

Svar #3
22. februar kl. 15:31 af Martin2Holte

Eftersom permeabiliteten har en effekt på reluctansen bliver det nok svært et beregne det sidste hvis du ikke kender det første. Hvis du kender inductansen kan du beregne permeabiliteten, men du kender jo ikke inductansen, så det hjælper os ikke videre.

Der er jo forskel på, om der er luft i spolen eller jern, som har en 10000 gange større permeabilitet end luft, og der findes ingen tricks med substitution af variabler i en formel til at få denne indflydelse til at forsvinde.

Enheden for induktans er Henry,  en Henry betyder at en ændring af strømmen med én ampere per sekund vil skabe en spændingsændring på én volt. Du kan ikke "omregne" denne strøm/spænding sammenhæng i ohm, fordi ohm refererer til en konstant strøm som sendes igennem en leder. Så ledningens modstand fortæller ikke noget om der er jern eller luft i spolen, så det kan ikke bruges her.


Brugbart svar (0)

Svar #4
24. februar kl. 02:04 af Eksperimentalfysikeren

Reluktansen har intet at gøre med længden af en elektrisk leder. Det er længden rundt langs de magnetiske feltlinier.

Din forklaring på A er meget upræcis. Mener du tværsnitsarealet af en elektrisk leder, eller det areal, magnetfeltet går igennem, eller noget helt tredie?

Man kan ikke finde talværdien af reluktansen ved at se på enheden (der er H-1, ikke H). Man skal kende den aktuelle udformning af det magnetiske kredsløb og permeabiliteten af de forskellige dele. Der er dog tilfælde, hvor man slipper nemmere om ved det. Hvis man benytter en ferritkerne, der består af to E-formede dele, hvor midtergrenen i Eet er en lille smule kortere end de to andre grene, kan man få et kredsløb, hvor størstedelen af magnetfeltet forløber gennem kernen og kun en kort vej gennem luftgabet mellem de to midtergrene. Her er forskellen i permeabiltet så stor, at med god tilnærmelse kan se bort fra reluktansen i kernen og kun se på bidraget fra luftgabet. Her kender man så l, som er luftgabets længde, og A som er tværsnitsarealet af midtergrenen af Eet. Ferritkerner af denne og lignende typer kan fås hos visse elektronikfirmaer. Det skal bemærkes, at kernens reluktans intet har at gøre med, om der er en spole i kernen. Den er udelukkende bestemt af kernens udformning.


Svar #5
24. februar kl. 09:54 af DoctorManhatten

Hej igen og tak for svar.

Jeg skal først sige at jeg beklager fejlen med hensyn til symbolet (l) som rigtigt nok ikke er længden på den elektriske leders længde, men derimod længden rundt langs de magnetiske feltlinier.

Mit oprindelige spørgsmål var om man kunne erstatte Induktansen (L) i følgende formel Rm = N2/L med et andet udtryk. Udtrykket måtte gerne være noget som man ud fra et designmæssigt perspektiv ville have mulighed for at justere hos en ganske alm. jævnstrømsmotor.

Jeg har f.eks. fundet at Inductansen som måles i Henry kan udtrykkes på følgende måde L = XL/(2*π*f) som har enheden Ω/Hz eller rettere Ω*s. 

Hvor:

XL = The Inductive Reactance

f = Frequency

Spørgsmålet er så om dette hjælper mig videre eller om jeg skulle tage at finde mig et andet udtryk. I øvrigt så ved jeg ikke hvad frekvensen er af. Forstå mig ret. Er den pågældende frekvens lig med frekvensen at strømmen som kommer ud af stikkontakten og som leveres af det nærmeste el - forsyning eller er det frekvensen af noget andet såsom frekvensen af armaturets strøm får den roterende del af jævnstrøms motoren til at bevæge sig?


Brugbart svar (0)

Svar #6
24. februar kl. 21:17 af Eksperimentalfysikeren

Hvis der er tale om en jævnstrømsmotor, og det er stator, du ser på, kan du ikke bruge noget med frekvensen, for den er 0. Hvis du derimod ser på en universalmotor, der er koblet til lysnettet, så er frekvensen 50Hz og du kan måle spændingsforskel og strømstyrke og deraf finde XL.

I tilfældet med jævnstrømsmotoren kan du muligvis bruge Rm = l / (μ*A), hvis du er så heldig, at magnetfeltet følger jernet det meste af vejen og så lige skal passere en smal spalte på det sidste stykke. Jeg vil tro, der er to smalle stykker, nemlig til og fra rotor. Du kan så måle dimensionerne af spalterne og bruge formelen til at finde reluktansen i hvert af disse to spalter. Den samlede reluktans bliver så summe af disse to tal og et formodentlig meget lille bidrag far turen gennem jernet. Det sidste bidrag kan du sikkert se bort fra. Det er samme princip som i E-kernerne, som jeg nævnte tidligere.


Skriv et svar til: Reluctansen/Inductansen

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.