Induktion und Mathe...

von hohoho, 07.02.06.

  1. hohoho

    hohoho Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    11.06.05
    Zuletzt hier:
    28.11.16
    Beiträge:
    295
    Ort:
    Düsseldorf
    Zustimmungen:
    12
    Kekse:
    479
    Erstellt: 07.02.06   #1
    hallo,

    ich sitze gerade an meiner Facharbeit in Physik zum Thema PUs :great:
    jetzt wollte ich noch eine Beispielrechnung machen, wie viel strom erzeugt würde, wenn man eine saite anschlägt.
    Die formel für die Induktion ist ja U = -n * (dPhi / dt).
    Leider kann ich Phi nicht ausrechnen, da
    Phi = B * A
    und B für die magnetische Flussdichte steht.
    Um diese auszurechnen bräuchte ich eine Stromstärke I, aber wo nehme ich die her ?
    Es fließt doch gar kein strom solang sich nichts bewegt, oder ?

    Danke im Voraus
     
  2. Lennart

    Lennart Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    06.01.06
    Zuletzt hier:
    19.03.06
    Beiträge:
    36
    Zustimmungen:
    0
    Kekse:
    10
    Erstellt: 07.02.06   #2
    du willst also die spannung berechnen? hmm also du könntest die flusdichte mit na hall-sonde messen wenn du ne gute in die finger bekommst und den strom mit nem messverstärker, das geht aba naja wie gut das dann wird is ne andere frage
     
  3. PYRO

    PYRO Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    14.09.03
    Zuletzt hier:
    20.11.13
    Beiträge:
    1.158
    Zustimmungen:
    0
    Kekse:
    155
    Erstellt: 07.02.06   #3
    Du musst das andersrum betrachten. Mit der Formel kannst du berechnen, was für eine Flussdichte das Magnetfeld hat, dass sich um einen Leiter aufbaut wenn du einen bestimmten Strom durchjagst. Beim PU ist das genau andersrum. Das Magnetfelt mit der Flussdichte B ist ständig da (Magnete) und du bewegst die Saite durch dieses Magnetfeld. Damit veränderst du das Magnetfeld. In diesem sich ändernden Magnetfeld verläuft der Spulendraht des PUs. Bei jeder Magnetfeldänderung wird nun in ihn ein Strom I induziert.

    So war es meiner Meinung nach. Ist aber schon ein paar Monate her dass wir das in Physik hatten, also wenns nicht stimmen sollte bitte korrigieren.

    Gruß PYRO
     
  4. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #4
    Ja, das ist im Wesentlichen das Problem.

    Also, deine Unbekannte bei diesem Problem ist B, also das Magnetfeld (oder Phi, die Flußdichte) an der Stelle, wo die Spule ist. Denn das Magnetfeld wird vom Permanentmagneten im PU geliefert und hängt davon ab, wie stark der ist. Das kannst du nicht berechnen, sondern nur aufwendig messen (Hall-Sonde etc.)
    Wenn B gegeben wäre, wär an sich alles klar... man könnte Phi berechnen (bzw. man hätte Phi statt B gegeben, das is egal). Aber die zeitliche Änderung vpn Phi, also dPhi/dt, was durch die Saitenschwingung hervorgerufen wird, ganz genau zu berechnen, müßtest du außerdem wissen, wie weit die Saite ausschwingt und welche Form das hat... das dürfte kompliziert sein. Ungenauer, aber einfacher könntest du sie approximieren als einfach ein gerades Leiterstück, was senkrecht zum Magneten in diesem hin- und herbewegt wird. Dann hättest du die Flußänderung an der Stelle, wo die Saite ist. Du brauchst aber die Flußänderung an der Stelle, wo die Spule ist, da dort der Strom induziert wird. Das heißt, du mußt dir irgendwie die Form der Magnetfeldlinien überlegen und ganz wild rumrechnen. Das ist so kompliziert, daß es nicht ohne weiteres geht... dafür bräuchtest du viel Zeit und einen Haufen Physiker ;)

    Ist das Problem noch aktuell? Wenn nein, wie hast du es gelöst?
     
  5. DerOnkel

    DerOnkel HCA Elektronik Saiteninstrumente HCA

    Im Board seit:
    29.11.04
    Zuletzt hier:
    17.10.16
    Beiträge:
    4.003
    Ort:
    Ellerau
    Zustimmungen:
    347
    Kekse:
    35.988
    Erstellt: 09.02.06   #5
    genau so ist es! :great:

    @hohoho (komische Nick)

    Es gibt im Hinblick auf die elektrischen Tonabnehmer wirklich Wichtigeres, als die Frage, wieviel Strom sie liefern können, da die PU's in der Regel hochohmig belastet werden.

    Klangverfärbungen durch die elektrischen Kenndaten, die magnetische Breite und die Position des PU sind da sehr viel interessanter!

    Ulf
     
  6. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #6
    Sehe ich genauso, der Strom hängt ja auch von individuellen Faktoren ab, wie Anschlagstärke, Saiten, PU-Höheneinstellung etc. Was vielleicht interessant wäre, ist die Größenordnung des induzierten Stroms. Also wie groß der ungefähr sein kann, damit man eine Vorstellung hat. Dafür würde ich aber nicht tagelang rechnen, sondern einfach mit dem Multimeter mal drangehen ;)

    Ja, das ist spannend! Zum Beispiel auch die Resonanzfrequenz eines PUs. Die kann man nämlich noch recht einfach aus Induktivität und Impedanz etc. berechnen, sagt aber schon mal ganz ganz viel darüber aus wie das Teil klingen wird. 2 kHz - schön warmer Humbucker-Sound... 3 kHz - schriller, dünner Singlecoil-Sound... und so weiter. Da hast du ganz ganz viel, worüber du schreiben kannst :great:
     
  7. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #7
    So, ich konnte meine naturwissenschaftliche Neugier nicht bremsen und habe der Sache mal mit dem Multimeter auf den Zahn gefühlt :) Kabel in die Gitarre gesteckt, Meßstifte an die beiden Kontakte gehalten und ein bißchen geklimpert...
    Also die Impedanzen der Tonabnehmer kann man ja noch sehr schön messen, aber der Strom - selbst bei meiner EMG-bestückten Gitarre, kräftigem Anschlag und voll aufgedrehtem Volume schlägt der Zeiger nicht aus. Nicht mal in der mA-Einstellung. Es scheint sich hier um winzige Ströme zu handeln, nicht mehr als ein paar Mikroampere. Sonst würde das Gerät irgendwas anzeigen. Umso beeindruckender, daß ein guter Amp aus diesen winzigen Stromzuckungen, die die Gitarre von sich gibt, so viel machen kann! :great:
     
  8. DerOnkel

    DerOnkel HCA Elektronik Saiteninstrumente HCA

    Im Board seit:
    29.11.04
    Zuletzt hier:
    17.10.16
    Beiträge:
    4.003
    Ort:
    Ellerau
    Zustimmungen:
    347
    Kekse:
    35.988
    Erstellt: 09.02.06   #8
    Wer mißt, mißt Mist :D

    Also Ausgangsspannung in der Spitze ca. 1 Volt. Die kann eine DMM allerdings nicht erfassen, da es viel zu langsam ist. Was da zu messen ist dürfte sich im Bereich von 10 bis 100mV bewegen. Jetzt noch schnell den Gleichstromwiderstand für eine Überschlagsrechnung messen (vieleicht 8kOhm) und dann den Strom ausrechnen... Na...

    I=U/R =0,01V(0,1V)/8000Ohm=1,25µA (12,5µA)

    Auch hier tut sich ein DMM schon schwer.

    BTW DMM messen Wechselspannungen in der Regel nur bei Sinusaussteuerung einigermaßen genau. ;)

    Ulf
     
  9. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #9
    Props an den Onkel! Fünf Semester Physikstudium und ich bin immer noch zu blöd um eine Spannung zu messen :(

    ;)
     
  10. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #10
    Alles Unsinn! Ich hatte ja gar nicht die Spannung gemessen, sondern den Strom - und lag völlig richtig in der Annahme, daß es sich um Ströme im Mikroampere-Bereich handeln muß! Konnte aber nicht nachrechnen, denn was die Spannung angeht kann mein Multi eh nix unter 1 V messen... und außerdem hätt ich mir denken können, daß er nix anzeigt... die Spannungsspitze is ja recht kurz, nur beim Anschlag...

    by the way: geiler Thread ;)

    edit: ich sehe gerade, du hast ja nen HCA Elektronik! Ich muß besser aufpassen, mit wem ich mich anlege ;)
     
  11. schmoemi®

    schmoemi® Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    18.06.05
    Beiträge:
    1.066
    Ort:
    Augsburg
    Zustimmungen:
    6
    Kekse:
    189
    Erstellt: 09.02.06   #11
    Wehret den Anfängen!
    Induziert wird immer erstmal eine Spannung! Der Strom ist dann nur die Folge der Spannung (+ geschlossenem Stromkreis).
    Da das Magnetfeld B in dem Falle durch Permanentmagnete erzeugt wird, gibts in dem Fall auch keinen Strom, der damit in Zusammenhang steht.
    Also kein B= f(I)...
     
  12. schmoemi®

    schmoemi® Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    18.06.05
    Beiträge:
    1.066
    Ort:
    Augsburg
    Zustimmungen:
    6
    Kekse:
    189
    Erstellt: 09.02.06   #12
    Du kannst dich ja drauf rausreden, dass für die Messtechnik der Labormeister zuständig ist... :cool:
     
  13. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #13
    Ja, du hast vollkommen recht... immer dieses Hickhack um Begriffe... ;)

    Aber klar, nämlich spätestens sobald ein Leiter im Magnetfeld ist! Das ist doch völlig egal, ob du das Magnetfeld hast und aus seiner Änderung ein Strom (jaja, ich weiß, eine Spannung und dann ein Strom :D) resultiert - oder ob ein Strom fließt, der ein Magnetfeld erzeugt! Die Relativitätstheorie sagt uns nämlich, daß Magnetfeld und elektrisches Feld im Prinzip dasselbe ist und es nur vom Bezugssystem abhängt, welches von beiden du gerade beobachtest ;) Ist also völlig symmetrisch und der "Zusammenhang" bleibt derselbe.

    looooooool :D
     
  14. schmoemi®

    schmoemi® Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    18.06.05
    Beiträge:
    1.066
    Ort:
    Augsburg
    Zustimmungen:
    6
    Kekse:
    189
    Erstellt: 09.02.06   #14
    Ja OK. Aber wir wollen das hier ja nicht unnötig verkomplizieren so dass es ein Physik-LKler auch in etwa versteht was ich sagen will.. :D

    Außerdem, wenn der Leiter sich nicht in einem Stromkreis befindet, wird auch kein Strom fließen... :p
     
  15. whir

    whir Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    25.03.04
    Zuletzt hier:
    10.06.16
    Beiträge:
    1.108
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    10
    Kekse:
    292
    Erstellt: 09.02.06   #15
    Die Änderung des Magnetfeldes wird durch den sich ändernden magnetischen Widerstand im Eisenkreis hervorgerufen, kann man das so sagen?
     
  16. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #16
    Nein, es gibt nicht wirklich so etwas wie einen "magnetischen Widerstand"... zumindest nicht in diesem Zusammenhang.

    Die Änderung des Magnetfeldes wird dadurch hervorgerufen, daß ein elektrischer Leiter, der zudem selbst auch aus einem magnetisierbaren Material besteht, im Magnetfeld bewegt wird (die schwingende Saite!) und sozusagen die Feldlinien "durcheinanderwirbelt".

    FALSCH. Na klar wird ein Strom fließen! Wenn du eine ganz normale Metallstange in einem Magnetfeld bewegst, werden da ordentlich Elektronen durch die Gegend geschoben ;)
     
  17. schmoemi®

    schmoemi® Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    18.06.05
    Beiträge:
    1.066
    Ort:
    Augsburg
    Zustimmungen:
    6
    Kekse:
    189
    Erstellt: 09.02.06   #17
    Ahrg.. das ihr Physiker immer so Korinthen klauben müsst...
    Vielleicht sollte ich doch erwähnen dass ich das Physikertum aufgegeben habe zugunsten des Ingenieurwesens... [​IMG]
     
  18. schmoemi®

    schmoemi® Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    18.06.05
    Beiträge:
    1.066
    Ort:
    Augsburg
    Zustimmungen:
    6
    Kekse:
    189
    Erstellt: 09.02.06   #18
    Ich stell mir das so vor, dass die schwingende Saite (die ferromagnetisch ist und damit die Magnetfeldlinien stark beeinflusst) durch ihre Bewegung die Feldlinien zeitabhängig verzerrt, was man als Änderung des magnetischen Widerstandes des Sytems Magnet/(Eisenkern) - Saite auffassen könnte...
     
  19. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #19
    *lol* bitte verzeih mir... :o

    Aber diese Erkenntnis mit der Stange hilft dir, die schöne und vor allem absolute Analogie zwischen Magnetismus und Elektrizität zu erkennen, ich finde das schon ziemlich cool :cool:

    Ehm... wir driften ab... worum ging es nochmal?
     
  20. ...timur°°°

    ...timur°°° Registrierter Benutzer

    Im Board seit:
    29.08.03
    Zuletzt hier:
    27.09.09
    Beiträge:
    1.332
    Ort:
    Berlin
    Zustimmungen:
    1
    Kekse:
    753
    Erstellt: 09.02.06   #20
    völlig korrekt :great:

    Öhmm.... hm... joa.... könnte man :) Definiere doch mal erstmal "magnetischer Widerstand". :D
     
Die Seite wird geladen...

mapping