Helmholtzspulenberechnung

[Oliver Vogt]

Hallo,

kennt jemand eine Formel, die eine Helmholtzspule in einem 50 Hz Wechselfeld
(ca. 50 mikrotesla) berechnen kann, so daß die spannung berechenbar ist? 9
Volt (und die am besten noch als Gleichspannung) sind wohl nicht zu
erreichen bei so einem kleinen Feld, was?

Gruß,
Oli

 

[Rafael Deliano]

Formel, die eine Helmholtzspule ... berechnen
Die üblichen Formeln berechnen die magnetische Feldstärke H

und machen noch einige Angaben zu sinnvollen Abmessungen.
Dazu kann ich einige Seiten aus Büchern scannen.

spannung ... 9 Volt ... Gleichspannung
Irgendwie ist mir die Frage unklar.

Helmholtzspule sind zwei Ringspulen zwischen denen
konstantes, leicht zugängliches Feld erzeugt werden soll.
Wenn das Meßobjekt z.B. eine weitere Spule für 125kHz
Transponder ist, wird in dieser natürlich eine Spannung
erzeugt. Aber DC-Spannung natürlich nicht.

MfG JRD

 

[Helmut Sennewald]

"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bdk0nd$ris$05$1@news.t-online.com...

Hallo,

kennt jemand eine Formel, die eine Helmholtzspule in einem 50 Hz
Wechselfeld
(ca. 50 mikrotesla) berechnen kann, so daß die spannung berechenbar ist?

Hallo Oliver,
ich nehme jetzt mal an du hast eine bestromte Helmholtzspule die ein
magnetische Wechselfeld von 50e-6 Tesla erzeugt.
Nun möchstet du eine Spule in dieses Feld bringen um 9V Gleichspannung,
natürlich mit zusätzlichem Gleichrichter, zu erzeugen.

Die induzierte Spannung U in eine Spule ist

U = N*A*dB/dt B(t) = B'*sin(2*pi*f*t)
U = 2*pi*f*N*A*B'*cos(2*pi*f*t)
= U'*cos(2*pi*f*t)

U' = 2*pi*f*N*A*B' A in m^2, pi=3,1416

U' ist die Spitzenspannung

Beispiel: A = 0.1m*0.1m, N=60000
U' = 2*pi*50*60000*(0.1*0.1)*50e-6 V
= 9,42V

Die benötigten 60000 Windungen sind für die Praxis unrealistisch.

9Volt (und die am besten noch als Gleichspannung) sind wohl nicht zu
erreichen bei so einem kleinen Feld, was?

Da hast du vollkommen Recht.

Die magnetische Flußdichte B sollte 100 mal größer sein als die
50microTesla damit die Spule mit vernünftiger Größe realisierbar wird.


War das jetzt überhaupt deine Frage?

Gruß
Helmut

 

[Oliver Vogt]

Hallo,

ja so ungefähr. ich habe keine spule nur die hochspannungsleitung hinterm
haus. und genau da will ich halt die spannung rauskriegen. das feld liegt so
ziemlich in der größenordnung. mit der spannung möchte ich gern einen akku
aufladen.

gruß,
oli
p.s.: sorry helmut-ich habe noch keine erfahrungen mit newsgroups. habe
aber jetzt den button gesehen, so daß die antworten auch hier und nicht in
deinem briefkasten landen


"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bdk0nd$ris$05$1@news.t-online.com...

Hallo,

kennt jemand eine Formel, die eine Helmholtzspule in einem 50 Hz
Wechselfeld
(ca. 50 mikrotesla) berechnen kann, so daß die spannung berechenbar ist? 9
Volt (und die am besten noch als Gleichspannung) sind wohl nicht zu
erreichen bei so einem kleinen Feld, was?

Gruß,
Oli

 

[Helmut Sennewald]

"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bdnbed$vno$00$1@news.t-online.com...

Hallo,

ja so ungefähr. ich habe keine spule nur die hochspannungsleitung hinterm
haus. und genau da will ich halt die spannung rauskriegen. das feld liegt
so
ziemlich in der größenordnung. mit der spannung möchte ich gern einen akku
aufladen.

Hallo Oliver,
jetzt verstehe ich deine Anwendung. Dazu braucht man allerdings
keine Helmholtzspule sondern nur eine ganz "gewöhnliche" Spule.

Kehren wir zu meiner Rechnung zurück.
Also um vernunftigere Werte für die Windungszahl zu bekommen,
bleibt nur der Weg die Fläche zu vergrößern, z.B auf 1mx1m=1m^2.

Du müßtest also mindest 600 Windungen, z.B quadratisch 1m mal
1m verlegen. Dafür brauchst du dann 4m*600 = 2400m Kupfer-Lackdraht.
Das ist der Draht den man zum Trafowickeln nimmt.
Eine Kupferlackdraht mit 0.1mm^2 Querschnitt und 450m kostet
3.35Euro bei Conrad. Im Endausbau mußt du dann natürlich ca.
6 Rollen verbauen. Eine Rolle wäre genau die richtige Menge für
das folgende Experiment.
Zum Testen wie groß das Feld wirklich ist, könntets du ja mal mit
110 Windungen mit 1mx1m anfangen. Diese Riesen-Spule dann mal in
alle Richtungen drehen bis du das Maximum gefunden hast.
Da müßtest du dann mit dem Oszi +/-1.72V sehen. Ein AC Voltmeter
mußte 1.22V=1.72V*0.707 anzeigen. Wenn dem nicht so ist, dann
hast du keine 50microTesla.
Da fällt mir gerade ein, daß du auch gleich die Original-
Kupferlackdraht-Rolle zum Messen des Magnetfeldes nehmen
könntest falls du ein empfindliches Oszilloskop oder
AC-Millivoltmeter hast, weil da natürlich viel weniger Spannung
zu messen ist.

Bevor du dann ans große Wickeln gehst, muß man erstmal die
Induktivität berechnen um herauszubekommen wieviel Strom
man denn ziehen könnte.

Frage an alle Experten:
Ich hatte daran gedacht, daß das Ersatzschaltbild eine
Spannungsquelle mit der berechneten Leerlaufspannung ist in
Reihe mit dem ohmschen Widerstand des Drahts und der Induktivität
der Spule. Kann das jemand bestätigen oder die richtige
Ersatzschaltung nennen?

Gruß
Helmut


Die induzierte Spannung U in eine Spule ist

U = N*A*dB/dt B(t) = B'*sin(2*pi*f*t)
U = 2*pi*f*N*A*B'*cos(2*pi*f*t)
= U'*cos(2*pi*f*t)

U' = 2*pi*f*N*A*B' A in m^2, pi=3,1416

U' ist die Spitzenspannung

Beispiel: A = 1m*1m, N=600
U' = 2*pi*50*600*1*50e-6 V
= 9,42V

 

[Helmut Sennewald]

"greim" <greim@schleibinger.com> schrieb im Newsbeitrag
news:3EFF4978.D3B08C23@schleibinger.com...
Stromdiebstaaahhl !!!
§248c StGB oder so...


Hallo Markus,
im Prinzip wahrscheinlich richtig.
Nur der finanzielle Schaden für das E-Werk ist voraussichlich 0,1Cent/Jahr
in dem von mir berechnetet Beispiel.

Finanziell lohnen tut sich damit diese Art der Energiegewinnung nicht
bei 50microTesla. Die Unmengen Kupferlackdraht kosten um Dekaden mehr
als die innerhalb eines Menschenlebens "geraubte" Energie.

Gruß Helmut

 

[greim]

Jetzt must du nur noch einen Juristen (keinen VWLer, keinen Ing..)
finden,
der deiner Argumentation folgen will, kann, mag....

Grüße

Markus G.

Helmut Sennewald wrote:

"greim" <greim@schleibinger.com> schrieb im Newsbeitrag
news:3EFF4978.D3B08C23@schleibinger.com...
Stromdiebstaaahhl !!!
§248c StGB oder so...

Hallo Markus,
im Prinzip wahrscheinlich richtig.
Nur der finanzielle Schaden für das E-Werk ist voraussichlich 0,1Cent/Jahr
in dem von mir berechnetet Beispiel.

Finanziell lohnen tut sich damit diese Art der Energiegewinnung nicht
bei 50microTesla. Die Unmengen Kupferlackdraht kosten um Dekaden mehr
als die innerhalb eines Menschenlebens "geraubte" Energie.

Gruß Helmut

 

[Helmut Sennewald]

"greim" <greim@schleibinger.com> schrieb im Newsbeitrag
news:3EFF6117.F2D009B2@schleibinger.com...
Jetzt must du nur noch einen Juristen (keinen VWLer, keinen Ing..)
finden,
der deiner Argumentation folgen will, kann, mag....

Hallo Markus,
ich habe nicht bestritten, daß es unrechtmäßig ist und deshalb
eine saftige Strafe geben kann.
Nur im anschließenden Verfahren wegen Schadensersatz kann
das E-Werk da nicht viel "Kohle" erwarten.

Es wäre natürlich töricht sowas zu bauen und sich anschließend
bei der örtlichen Zeitung als "Energiesparer" des Monats zu outen
nur um ein schönes/seltenes T-Shirt zu bekommen.

Hier gilt einmal mehr:
Der Genießer schweigt.

Gruß
Helmut

 

[Oliver Vogt]

Hallo,

die rechtlichen Umstände sind ja ganz interessant aber die würd ich
natürlich ignorieren. Ist doch eine ganz nette Art, mal was "böses" zu
machen. Gibt es dann vielleicht eine andere Möglichkeit (da gibt es ja auch
E-Felder ). Mit denen kenne ich aber gar nicht aus.

Gruß
Oli

"Helmut Sennewald" <HelmutSennewald@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bdno7g$be$07$1@news.t-online.com...

"greim" <greim@schleibinger.com> schrieb im Newsbeitrag
news:3EFF6117.F2D009B2@schleibinger.com...
Jetzt must du nur noch einen Juristen (keinen VWLer, keinen Ing..)
finden,
der deiner Argumentation folgen will, kann, mag....

Hallo Markus,
ich habe nicht bestritten, daß es unrechtmäßig ist und deshalb
eine saftige Strafe geben kann.
Nur im anschließenden Verfahren wegen Schadensersatz kann
das E-Werk da nicht viel "Kohle" erwarten.

Es wäre natürlich töricht sowas zu bauen und sich anschließend
bei der örtlichen Zeitung als "Energiesparer" des Monats zu outen
nur um ein schönes/seltenes T-Shirt zu bekommen.

Hier gilt einmal mehr:
Der Genießer schweigt.

Gruß
Helmut

 

[Frank Müller]

"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb

die rechtlichen Umstände sind ja ganz interessant aber die würd ich
natürlich ignorieren. Ist doch eine ganz nette Art, mal was "böses" zu
machen. Gibt es dann vielleicht eine andere Möglichkeit (da gibt es ja auch
E-Felder ). Mit denen kenne ich aber gar nicht aus.

Da würde ich aber anders rangehen, und zwar von der Funkseite,
so eine Hochspannungsleitung hat doch eine Frequenz, und wenn
du eine Antenne baust die genau auf die Frequenz abgestimmt ist
zieht sie direkt die Energie aus dem elektromagnetischen Feld
der Hochspannungsleitungen.
Das mechanisch effektivste für so eine Antenne dürfte eine
magnetische Antenne sein, da man sie hier nur als Empfangsantenne
braucht kann sie auch mehrere Windungen haben.

Frank

 

[Oliver Vogt]

Hallo,

Danke erstmal. Das mit der Spule werde ich testen. Zu den magnetischen
Antennen: Ich habe mir da ein Programm geladen, mit dem man eine solche
Antenne berechnen können soll. Das stürtzt immer ab (Division durch Null).
Liegt ja vielleicht an den Parametern:
Frequenz: 0,00005 Mhz, Wellenlänge 600 km (hab ich im Netzt gefunden).

Gruß,
Oli
"Frank Müller" <DW2FM@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bdouro$6b0$00$1@news.t-online.com...

"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb

die rechtlichen Umstände sind ja ganz interessant aber die würd ich
natürlich ignorieren. Ist doch eine ganz nette Art, mal was "böses" zu
machen. Gibt es dann vielleicht eine andere Möglichkeit (da gibt es ja
auch
E-Felder ). Mit denen kenne ich aber gar nicht aus.

Da würde ich aber anders rangehen, und zwar von der Funkseite,
so eine Hochspannungsleitung hat doch eine Frequenz, und wenn
du eine Antenne baust die genau auf die Frequenz abgestimmt ist
zieht sie direkt die Energie aus dem elektromagnetischen Feld
der Hochspannungsleitungen.
Das mechanisch effektivste für so eine Antenne dürfte eine
magnetische Antenne sein, da man sie hier nur als Empfangsantenne
braucht kann sie auch mehrere Windungen haben.

Frank

 

[Helmut Sennewald]

"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:bdnqnb$39i$07$1@news.t-online.com...

Hallo,

die rechtlichen Umstände sind ja ganz interessant aber die würd ich
natürlich ignorieren. Ist doch eine ganz nette Art, mal was "böses" zu
machen. Gibt es dann vielleicht eine andere Möglichkeit (da gibt es ja
auch
E-Felder ).

Hallo Oliver,
weils so interessant ist fange ich mal an zu rechnen.

Das Modell: Die 3 Leiter der Hochspannung wirken wie eine große
(Äquipotential)-Fläche. Das ist damit die eine Seite meines
Plattenkondensators. Jetzt baut man sich eine große Metallplatte(1m^2),
und stellt sie erhöht von der Umgebung auf. Die Normale auf die Platte
muß optimal in Richtung Hochspannungsleitung zeigen.

Kapazität einer Metallplatte(Alufolie z.B.) gegen 2. Metallplatte.

C = e0*er*A/d A=Fläche, d = Abstand, e0=8.85e-12, er=1

C = 8,85e-12*1/50pF 1m^2 Fläche, 50m Abstand zur Hochspannung
= 0.177pF

I = U/´Z = U*j*w*C
= U*j*2*pi*f*C

|I| = U*2*pi*f*C
= 100e3*314*0.1777e-12 A
= 5.6e-6A

Pro Quadratmeter schaffen wir also einen Wechselstrom im
Bereich von MikroAmpere.
Zudem darf die Platte nicht in der Nähe von Hecken und Bäumen
stehen, da dort das E-Feld total abgelenkt ist.

Fazit:
Die Spule und Magnetfeld bringen mehr Leistung. Das ist ja auch
nicht ganz verwunderlich da sich dort die umschlossene Fläche
mit jeder Windung erhöht. Allerdings hängt die induzierte Spannung
hier von der Auslastung(Strom) der Hochspannungsleitung ab.

Mit denen kenne ich aber gar nicht aus.

Bin mal neugierig. Was machst du beruflich oder Schule/Studium?

Gruß
Helmut

 

[Frank Müller]

"Oliver Vogt" <oli_vogt@t-online.de> schrieb

Danke erstmal. Das mit der Spule werde ich testen. Zu den magnetischen
Antennen: Ich habe mir da ein Programm geladen, mit dem man eine solche
Antenne berechnen können soll. Das stürtzt immer ab (Division durch Null).
Liegt ja vielleicht an den Parametern:
Frequenz: 0,00005 Mhz, Wellenlänge 600 km (hab ich im Netzt gefunden).

Ja sicher und auch an dem Programm, was oft nur für Amateurfunk-
Magnetantennen optimiert ist, die im allgemeinen nur aus einer
Windung bestehen, du wirst aber kaum mit einer Windung hinkommen.

Wenn du kein Programm findest mußt du es eben selbst errechen,
das sollte kein so großes Problem sein.
Den Kondensator machst du so klein wie möglich, ich würde es
mit einen alten Plattendrehkondensator aus einen alten Radio
(z.b 12-330pF) probieren, damit die Spule so groß wie möglich
werden kann und dann rechnest du mit dem Kondensator und der
Frequenz nach der Thomsonschen Formel die Spule aus.

Ob man da aber am Ende viel rausbekommt weiß ich nicht so nach
meinen Gefühl dürfte es effektiver sein, wenn du einfach eine
Solarzelle irgendwo hinstellst und auf die Sonne ausrichtest um
deinen Akku zu laden.

Frank

 

[Lars Mueller]

Frank Müller wrote:

Ob man da aber am Ende viel rausbekommt weiß ich nicht so nach
meinen Gefühl dürfte es effektiver sein, wenn du einfach eine
Solarzelle irgendwo hinstellst und auf die Sonne ausrichtest um
deinen Akku zu laden.

ACK! Damit bekommt man dann auch weniger Ärger.

Gruß Lars

 

[Lars Mueller]

Michael Reppisch wrote:

Andererseits: Da war mal was in der Richtung.
Aufgefallen ist's als in der Nähe eines MW Senders einige
Gartenlauben alle noch Licht hatten, das ganze sonstige Viertel aber
nicht...

Die Story ist sehr bekannt...

Die sind dann auch richtig verurteilt worden.
Als ob der Sender deswegen weniger weit strahlt.

Genau _so_ ist es!
Es dürfte noch das Problem dazukommen, das Störstrahlungen durch diese
Stromklauer entstehen und den Empfang anderer Sender stören können,
obwohl der Sender als solches eigentlich in Ordnung ist.

Allerdings bin ich eher der Meinung, daß der Betreiber den der
Energieklau Stört, halt nicht die Leute verstrahlen soll. Dann wird sich
das Problem in dieser Art schon automatisch erübrigen!

Man muss sich dann fragen, ob man sich mit dem Besitz von
Detektorempfänger Elektrosmogtestern,
Weidezäunen,Bachläufen usw. längs zu HV-Leitungen usw.
einer möglichen Strafverfolgung aussetzt

Warum sollte man das? Klaust du damit Strom für deine Beleuchtung?
Übrigens wären nach dieser Logik wohl eher Bäume und Häuser zu
verurteilen, welche kostenlos geheizt werden und sich negativ auf die
Reichweite auswirken. Bachläufe dagegen müßten vielleicht sogar Geld vom
Betreiber des Senders bekommen.

Gruß Lars

 

[Holger Bruns]

On Thu, 03 Jul 2003 01:43:13 +0200, Lars Mueller <lm@despammed.com>
wrote:

Warum sollte man das? Klaust du damit Strom für deine Beleuchtung?

In unmittelbarer Nähe zu einem starken MW-Sender kannst du mit einem
gescheit aufgebauten Detektorempfänger viel Geld sparen und dir die
GEZ-Gebühren wieder reinholen.

HTH, Holger

 

[Michael Czora]

On Wed, 02 Jul 2003 23:58:13 GMT, hbruns@gmx.de (Holger Bruns) wrote:

On Thu, 03 Jul 2003 01:43:13 +0200, Lars Mueller <lm@despammed.com
wrote:

Warum sollte man das? Klaust du damit Strom für deine Beleuchtung?

In unmittelbarer Nähe zu einem starken MW-Sender kannst du mit einem
gescheit aufgebauten Detektorempfänger viel Geld sparen und dir die
GEZ-Gebühren wieder reinholen.

HTH, Holger

Hallo Holger,
das wage ich zu bezweifeln. Für die GEZ spielt es meines Wissens nach
keine Rolle, wie der Empfänger mit Energie versorgt wird, wichtig ist,
dass er empfängt.
Äh.. oh.. nicht richtig gelesen
Du meintest den Strom resp. die Batterien.

Eine ganz andere Frage ist es, ob man für eine Küchenlampe (so geschen
in HH-Moorburg in den 1970ern, ich hab es selbst gehört), aus der man
das Radioprogramm _unfreiwillig_ hört, GEZ-Gebühren bezahlen muss,
womit sich der Bogen zur 'unfreiwilligen Bestrahlung mit irgendwelchen
EM-Feldern' schliesst.

Gruss,
MC

 

[Michael Reppisch]

Als ob der Sender deswegen weniger weit strahlt.



Genau _so_ ist es!
Es dürfte noch das Problem dazukommen, das Störstrahlungen durch diese
Stromklauer entstehen und den Empfang anderer Sender stören können,
obwohl der Sender als solches eigentlich in Ordnung ist.

Wie soll das den gehen?

Nichtlinearitäten am "Verbraucher"?
Sowas gibt's auch bei rostigen Dachrinnen und die Pegel sind
wohl eher verschwindend...

Zum Thema Leistungen:
Ein anständiger Sender hat so Leistungen im MW Bereich. Die
Leuchtstoffröhre verheizt max so ca 10 W (wenn man mal alles reel
rechnet) Das sind dann so ca. -40 ... -60 dB Unterschied,
Je nachdem ob eine ganze Schrebergartensiedlung mitmacht oder nicht.
Das entspricht einer Signaländerung von grob über den Daumen von
(1e6W-500W)/1e6W
^= 0.002 dB.
Wenn man jetzt noch in Betracht zieht das eine Stufe am S-Meter 3 dB
bedeutet und dies die kleinste akkustisch wahrnehmbare Änderung an einem
Empfänger ist, ist das Argument der
Reichweitenreduzierung wohl eher hinfällig.

Allerdings bin ich eher der Meinung, daß der Betreiber den der
Energieklau Stört, halt nicht die Leute verstrahlen soll. Dann wird sich
das Problem in dieser Art schon automatisch erübrigen!

Das ist technisch eher problematisch. Und ein von Glaubenskriegen

geprägtes Feld.

Übrigens wären nach dieser Logik wohl eher Bäume und Häuser zu
verurteilen, welche kostenlos geheizt werden

latürich

und sich negativ auf die
Reichweite auswirken.


Bachläufe dagegen müßten vielleicht sogar Geld vom
Betreiber des Senders bekommen.


Aber wenn sie längs zu einer HV Leitung liegen dann nicht mehr. (Induktion)

 

[Thomas Belau]

Michael Reppisch wrote:

Das die Leitung das auch sonst in de Landschaft reinheizt ist hingegen
ohne Murren zu ertragen. :-}

Da gab es mal ein Patent mit einem Hohlleiter. Der schien mir gut zu
funktionieren und hat mit der Kühlluft, die durchgepustet wurde Wohnungen
geheizt.

§248c sagt: mittels eines elektrischen Leiters,
also nur galvanische kopplung?

Hast Du einen Nachbarn, der elektrisch heizt?!?

Andererseits: Da war mal was in der Richtung.
Aufgefallen ist's als in der Nähe eines MW Senders einige
Gartenlauben alle noch Licht hatten, das ganze sonstige Viertel aber
nicht...

Da würde ich aber auch nicht wohnen wollen. Gut, wer Kinder mit drei Beinen
mag... ;-)

Man muss sich dann fragen, ob man sich mit dem Besitz von
Detektorempfänger Elektrosmogtestern,
Weidezäunen,Bachläufen usw. längs zu HV-Leitungen usw.
einer möglichen Strafverfolgung aussetzt

Nö, wegen der galvanischen Kopplung

MfG
Thomas Belau

 

[MaWin]

Michael Czora <mczora@justice.com> schrieb im Beitrag <rml7gv0lnjok5vh74412mul046dpo4a732@4ax.com>...

Eine ganz andere Frage ist es, ob man für eine Küchenlampe (so geschen
in HH-Moorburg in den 1970ern, ich hab es selbst gehört), aus der man
das Radioprogramm _unfreiwillig_ hört, GEZ-Gebühren bezahlen muss,

Nach GEZ: Ja !
Natuerlich, die GEZ hat einen kompletten Sockenschuss, aber so ist es.
--
Manfred Winterhoff, mawin at gmx.net, remove NOSPAM if replying
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.