Rolfi`s Kiste

[Georg]

Hallo Mike,
du hast mit den dielektrischen Verlusten nat. recht.
Die "merkt" man aber erst, wenn das grobe (Skin-Effekt)
minimiert ist.
Zur Eigenkapazität:
Tja das ist eine sehr eigenartige Sache. Jedermann hat das Bild
der Kapazität zwischen den Windungen vor Augen, das findet sich
auch in dem "Universitätsgeraffel" :=)
Seltsam ist nur, daß dort und an den meisten anderen Stellen
keine quantitativen Angaben gemacht werden.
Eines der wenigen Metiers, die die Eigenresonanz beachten, ist
die Tesla-Trafo Bastlergemeinde.
Dort:
http://www.rapp-instruments.de/tesla-co ... a_theo.htm
findet man denn endlich eine Formel für einlagige Zylinderspulen,
die sog Medhurst-Formel.
Seltsam ist aber, daß in der der Abstand der Windungen nicht vorkommt.
In nullter Näherung ist die Eigenkapazität prop. zur Länge der Spule. :=(
Warum das? Um derlei zu berechnen, muß man die Wechselwirkung jeder
Windung mit allen Anderen aufsummieren, das ist ohne Komputer eine
Rechnung für jemand, "der Vater und Mutter erschlagen hat".
Derlei wurde um die Jahrhunderwende (ebenso die Näherungsformeln für
die Induktivität) einmal berechnet und in die Näherungsformeln gefasst.
Für einlagige Zylinderspulen heben sich wohl einige Summanden gegenseitig
auf, und man ist überrascht :=)
Gruß
Georg

[Mike]

und man ist überrascht :=)

In der Tat

Nicht, was den Effekt (Windung gegen Windung) angeht, sondern seine unerwartet geringe Auswirkung bei bestimmten Vorgaben. Jetzt habe ich noch einmal nachgeschlagen. Die Kapazität zwischen aneinander liegenden Windungen bei einer einlagigen Spule wird schon geringer bei größerem Abstand der Windungen, aber der Gesamteffekt ist minimal verglichen mit dem Haupteffekt, der bei neueren Veröffentlichungen als Kapazität gegen Ground gesehen wird (s.u.). Medhurst hat seine Faustformeln empirisch ermittelt, mit seiner Theorie lag er anscheinend nicht ganz richtig (interessiert bei richtigen Werten aber eher wenig). Seine Formeln gelten auch nur für einlagige Spulen, es kommt auf die effektive Fläche der der Spule gesamt an - erhöhe ich die Länge, wird die Eigenkapazität größer, erhöhe ich den Durchmesser, auch. Sobald mehrere Lagen vorhanden sind, werden dann die Leiterabstände entscheidend.

Jedenfalls Danke für den Anstoß, dass ich mich noch einmal - neben dem Uni-Geraffel - damit beschäftigen konnte.

Gruß,
Mike.

Relativ neu, weist darauf hin, dass gerade ein weiter Abstand zwischen Windungen bei Medhurst nicht gut genug berücksichtigt ist:
http://www.metrology.pg.gda.pl/full/201 ... 11_047.pdf

Da hat sich einer ganz viel Mühe gegeben und diverse Sachen zusammengestellt und analysiert:
http://www.g3ynh.info/zdocs/magnetics/a ... f-res.html

Hier wird gezeigt, wo Medhurst geht und wo nicht und man kann selbst rechnen lassen:
http://hamwaves.com/antennas/inductance.html
http://hamwaves.com/antennas/inductance/corum.pdf

[Georg]

Hallo Mike,
das wird immer interessanter!
Ich war sicher, daß Medhurst sein Formel um die Jahrhundertwende entwickelte,
als das Funkwesen Gestalt annahm. Tatsächlich erst 1947! Vermutlich weil das
schwierig ist oder weil es nicht wirklich von Belang in der Funktechnik ist,
oder beides.
Jedenfall vielen Dank für deine Ausführungen und die Links.
Gruß
Georg

[meiseAC]

Huhu

Ich schreibe auch noch mal was dazu:

Die älteren unter euch werden den Begriff Volksschule noch kennen und genau so eine habe ich besucht.
Ich bin also keine mathematische Wundertüte und deshalb habe ich mich langsam vorgetastet...

Zunächst habe ich die Spule genau nach Anleitung gewickelt:

Durchmesser des Zylinders 25mm
Kupferlackdraht 0,4mm exakt Windung neben Windung

A nach B = 83 Windungen
B nach C = 5 Windungen

Messergebnis bei 10 KHz
A nach B 95 uH
B nach C 2,54 uH
zusammen also rund 98 uH

Ich habe soeben beim Einsetzten der Dämmerung ca. 35 mal etwas empfangen. Dabei habe ich mit Sicherheit bei dem zuschalten des zweiten Plattenpakets wieder den ein oder anderen Sender doppelt gezählt.


Ich dachte mir bei 500pF Drehko brauche ich etwa 180 uH und außerdem ist heute die HF Litze angekommen...

Nun habe ich folgendes gemacht:

mit dem Programm Elocalc habe ich so lange rumgespielt bis die Werte die ich angestrebt habe zu meinem Material passten:


Durchmesser des Zylinders 32 mm
HF Litze 0,6mm (45x0,07) exakt Windung neben Windung

A nach B = 127 Windungen
B nach C = 8 Windungen

Messergebnis bei 10 KHz
A nach B 172 uH
B nach C 3,7 uH

Ich habe soeben beim Einsetzten der Dämmerung ca. 42 mal etwas empfangen. Dabei habe ich mit Sicherheit bei dem zuschalten des zweiten Plattenpakets wieder den ein oder anderen Sender doppelt gezählt.


Hier mal ein Bild von dem provisorischen Aufbau:



Mangels richtig hochohmigen Kopfhörers kommt wieder mein 6V Travo als Übertrager zum Einsatz.

Dies ist also mein aller erstes selbst gebautes Röhrengerät.

viele Grüße

Rolf

Edit:

Upps, habe ein Bild vom Innenleben vergessen, das mache ich morgen.

[Georg]

A nach B 95 uH
B nach C 2,54 uH
zusammen also rund 98 uH

Hallo Rolf,
so einfach ist die Rechnung nicht. Die Selbstinduktion ist proportional zum
Quadrat der Windungszahl, deswegen addieren sich die Teilwerte nicht so einfach.
Wenn der größere Teil 127 Windungen hat und der Kleinere 8 und
der größere hat 95 µH, dann gilt

Gesamtinduktivität / 95 = (127+8)² / 127²
Gesamtind. = 135² * 95 / 127²
Gesamtind. = 107 H

Gruß
Georg

[werner]

Hallo Georg,

wenn ich es richtig verstehe, addiert Rolf die Induktivitätswerte zweier in Reihe geschalteten Einzelinduktivitäten. Dabei ergibt sich die Gesamtinduktivität als Summe der beiden. In sofern ist seine Überlegung korrekt ... oder?

Du hast natürlich recht, dass die Selbstinduktionsströme proportional zum Quadrat der Windungszahl verhalten ... aber darum geht es hier doch nicht.

Nix für ungut ... zugegeben, alle Beiträge des threads habe ich nicht gelesen .... vielleicht habe ich ja auch etwas völlig falsch verstanden.

Gruß,

Werner

[Mike]

Die älteren unter euch werden den Begriff Volksschule noch kennen und genau so eine habe ich besucht. Ich bin also keine mathematische Wundertüte und deshalb habe ich mich langsam vorgetastet...

Stell Dein Licht bloß nicht unter den Scheffel. Ich habe zwei linke Hände und scheitere schon an der Holzbearbeitung für eine schöne Kiste. Deshalb beneide ich Macher wie z.B. Dich oder buedes und habe vielleicht auch deshalb eine gewisse Affinität zum Klötzchenschieben bei Lectron Baukästen.

Wenn ich hier Links und Klugschei*ei reintue, dann nur, um meine Begeisterung auszudrücken, wieviel hinter z.B. einem scheinbar simplen Bauelement wie einer Spule steckt. Die fette Theorie ist weder zum Aufbau noch Verstehen notwendig und es muss auch keiner die Begeisterung dafür teilen. Aber wenn doch, kann er vielleicht von dem einen oder anderen Link oder Hinweis profitieren. Ich sehe das ganz pragmatisch: Du hast Werkzeuge und Fähigkeiten, sowas schön aufzubauen, ich nicht (bei mir sieht sowas einfach hässlich aus und Mechanik geht gar nicht). Umgekehrt habe ich als Werkzeug eine akademische Ausbildung und kann daher Theorie ein wenig. Ist auch nix anderes, und schon ganz und gar nichts "Besseres".

Aus der angeführten Theorie ergibt sich ja gerade, dass es bei der Spule nicht ganz einfach ist und somit besser, aufzubauen und zu messen. Deshalb wird auch empfohlen, immer ein paar Wicklungen mehr zu wickeln. Gucken, ob es passt, und wenn nicht, halt etwas abzuwickeln. Man muss nicht wissen, welchen Einfluss als Dielektrikum der Spulenkörper bezüglich der Güte hat, interessiert EloCalc auch nicht. Oder dass man bei Flachspulen mit optimalem Spulenkörpermaterial durch Ausfräsen bis auf Stege noch ein paar Gütepunkte mehr hinbekommt. Oder mit einer Litze mit 660 (!) Einzeladern. Oder ob der Empfangsbereich nach oben durch die Eigenkapazität der Spule ein wenig begrenzt wird. Nur, wenn man das Letzte herausholen will. Was nicht wirklich der Sinn ist hinter hier im Board angeführten Schaltungen.

Viel Spaß weiterhin und ich freue mich auf jeden Bericht und jedes Foto,
Mike.

[meiseAC]

Hallo Mike

sollen wir beide gemeinsam mal ein schönes Radio zusammen bauen?
So können wir uns prima ergänzen.

viele Grüße

Rolf

[Mike]

Tatsächlich erst 1947!

Ich fand es bemerkenswert, dass noch 2001 und 2009-2011 Grundlegendes dazu erschien. Ich hätte gedacht, das sei längst ausgelutscht gewesen. Der Ingenieur von Agilent, in den Links bei Dr. Knight zu finden, beschreibt diese Erkenntnis am Anfang seiner Ausführungen recht plastisch.

Gruß,
Mike.

[Mike]

sollen wir beide gemeinsam mal ein schönes Radio zusammen bauen? So können wir uns prima ergänzen.

Schöne Idee *lach* - aber ich komme dermaßen langsam in die Puschen mit meinem wachsenden Einzelteil- und Messtechnik-Lager, dass ich ernsthaft nach guten kleinen MW Selbstbausendern gucke (*), weil ich befürchte, bis ich - von den provisorischen Aufbauten mal abgesehen - soweit bin, gibt es keine analogen MW Sender mehr

Beim EE2008 hat's mich und andere ja schon erwischt (die neuen SAT RX haben nicht mal mehr einen Modulator).

Gruß,
Mike.

(*) Disclaimer: Wird natürlich nur im HF dichten Raum betrieben oder direkt gekoppelt.

[Georg]

wenn ich es richtig verstehe, addiert Rolf die Induktivitätswerte zweier in Reihe geschalteten Einzelinduktivitäten. Dabei ergibt sich die Gesamtinduktivität als Summe der beiden. In sofern ist seine Überlegung korrekt ... oder?
Du hast natürlich recht, dass die Selbstinduktionsströme proportional zum Quadrat der Windungszahl verhalten ... aber darum geht es hier doch nicht.

Doch darum geht es. Das Addieren von Einzelinduktivitäten ist statthaft,
wenn die beiden Einzelspulen unabhängig von einander sind, D.h. die
magnetischen Felder beinflussen sich nicht wechselseitig.
Wenn also die beiden Spulen weit entfernt sind (sagen wir mehr als
10 Durchmesser weit) oder im rechten Winkel zueinander liegen,
dann kann man die Einzelinduktivitäten so addieren.
Hier handelt es sich um eine durchgeghende Spule mit Anzapfung.
Hier muß berücksichtigt werden, daß die Induktivität proportional zum
Quadrat der Windungszahl ist.
Genaugenommen müßte auch die größere Länge berücksichtigt werden,
aber das ist zweitrangig. Die klassischen Näherungsformeln für Spulen
sind ohnehin nicht sehr genau, aber der Faktor n² ist bei den Windungszahlen
im MW und LW-Bereich "durchschlagend".
Gruß
Georg

[Mike]

wenn ich es richtig verstehe, addiert Rolf die Induktivitätswerte zweier in Reihe geschalteten Einzelinduktivitäten. Dabei ergibt sich die Gesamtinduktivität als Summe der beiden.

Die Summe gilt nur, wenn sich die magnetischen Felder der Einzelspulen nicht durchsetzen. Hier ist es, dem Foto nach, eine einzelne Spule mit benachbarten Wicklungen (etwas vereinfacht: nur ein Magnetfeld).

Die Einzelinduktivität der wenigen Windungen ist erheblich weniger als die Differenz zur Gesamtinduktivität. Da passen allerdings die Messergebnisse nicht, vielleicht kann Rolf ja auch mal die Gesamtinduktivität messen.

Ich halte es für problematisch, die Einzelinduktivitäten zu messen. Nicht weil das Metall der anderen Wicklung beeinflusst, sondern weil durch die Messung in die offene andere Wicklung eine Spannung induziert wird, die wieder ... und ... also wäre mal eine Messung auch nur der kleinen Wicklung allein ohne die andere draufgewickelt interessant. Nur um abzuschätzen ohne viel Theorie, inwieweit man welcher Messung vertrauen kann. Allein schon die Art des Anschlusses und die Länge/Lage der Zuleitung bei einer Spule mit wenigen Windungen hat ggf. auch schon mehr Einfluss, als man denkt.

Ansonsten würde ich nur die Gesamtinduktivität messen und dann entsprechend der Wicklungszahlen rechnen - wenn man es denn braucht, denn die isolierte Induktivität der kleinen Wicklung ist für Ein/Auskopplung nicht entscheidend, sondern das Verhältnis zur Gesamtwicklung.

Wenn ich es richtig gesehen habe, sind in der Rechnung von Georg Wicklungszahlen von der Spule unten, Induktivität von der Spule oben, das verwirrt etwas.

Gruß,
Mike.

[Mike]

Bäh, da war ich beim Schreiben zu langsam

[meiseAC]

Richtig, Georg hat die Werte beider Spulen gemischt...

Das sind die Werte meiner Spule gemessen.
Erwartet hatte ich laut Calulator 180 µH für die Spule A nach B also vom Anfang bis zur Anzapfung nach 127 Windungen.

Durchmesser des Zylinders 32 mm
HF Litze 0,6mm (45x0,07) exakt Windung neben Windung

A nach B = 127 Windungen
B nach C = 8 Windungen

Messergebnis bei 10 KHz
A nach B 172 uH
B nach C 3,7 uH


Die erste Spule hatte ich ja nach den original Vorgaben gewickelt:

Durchmesser des Zylinders 25mm
Kupferlackdraht 0,4mm exakt Windung neben Windung

A nach B = 83 Windungen
B nach C = 5 Windungen

Messergebnis bei 10 KHz
A nach B 95 uH
B nach C 2,54 uH
zusammen also rund 98 uH

gemessen von A nach C waren es knapp 100 µF was mich gewundert hat weil es für den MW Bereich bei C = 500 pF doch 180 µH sein müssten.
Deshalb habe ich ja im zweiten Versuch anstatt 83 Windungen 127 Windungen genommen und liege bei 172 µH.
Leider wusste ich nicht wieviele Windungen oder µH ich von B nach C nehmen sollte.
Weiß das von euch einer?

Was wären die Idealen Werte in µH für diese Schaltung gewickelt mit HF Litze 45x 0,07 für die Punkte A-B und B-C im Schaltplan?
Wieviele Windungen das ergeben hängt ja dann von dem Durchmesser meines Wickelkörpers ab und kann ich ja dann selbst bestimmen.

Wie gesagt, original Spule Durchmesser 25mm gewickelt mit Kupferlackdraht 0,4 mm Durchmesser
A-B 83 Windungen und B nach C 5 Windungen das sind ja gerade mal rund 100µH und nicht 180 µH

viele Grüße

Rolf

[Georg]

Richtig, Georg hat die Werte beider Spulen gemischt...

Oh, M..t !
Na ich hoffe das Grundproblem kam trotzdem richtig rüber.
Gruß
Georg

[meiseAC]

Ich habe nun mit Hilfe eines zweiten Radios versucht dem Empfangsbereich meines Detektors mit der Spule aus HF Litze (A-B 127 Windungen und B-C 8 Windungen) zu ermitteln.
Das Ergebnis ist nicht so schön weil ich den gesamten MW Bereich nicht überstreiche.

Der erste Sender liegt bei 621 Khz
der Letzte Sender lieght bei 1242 Khz.

und nun ?

viele Grüße

Rolf

[wolfgang]

Hallo Rolf,

das ist ja prima. Jetzt kanns los gehn mit der Schaltungsoptimierung.

Um mit der Frequenz hochzukommen, müssen ein paar Windungen von der Spule (A-B) runter. So viele, dass bei ausgedrehtem Drehko und offenem Schalter die 1720 kHz erreicht werden. Danach kannst Du den unteren Bereich mit 530 kHz anpeilen. Die müssen bei geschlossenem Schalter und eindrehtem Drehko erreicht werden. Dazu musst Du C9 entsprechend vergrößeren.

Gruß
Wolfgang

[meiseAC]

Hallo Wolfgang

vielen Dank für deine Hilfe.
Ich habe derzeit noch keinen C9 eingebaut. Ich bin fälschlicherweise davon ausgegangen das ich einen Drehko mit 2 x 500 pF habe.
Dies ist jedoch nicht so. Das erste Plattenpaket hat 350 pF und das zweite 370 pF.
Ich baue heute Abend mal den C9 ein und schaue wo ich mit dem Frequenzbereich lande.
Der C9 soll ja 180 pF sein. Leider habe ich nur 220 pF da.
Mal sehen was ich zusammen geschaltet bekomme.

viele Grüße

Rolf

PS:

Bitte immer wieder lesen, ich habe noch viel mit euch vor.
Wenn der Frequenzbereich stimmt möchte ich die Lautstärke erhöhen. Ich habe noch ein paar Röhren EF98...