Induzieren eines stark variierenden Magnetfelds mit einer Spule und einem Audioverstärker

Disclaimer: Ich bin Informatiker

Ich möchte ein System testen, das in einem alten (~1990) französischen Patent beschrieben ist, und damit experimentieren, ob es funktioniert. Das System muss ein "intensives" variierendes Magnetfeld im Audiofrequenzbereich (<20kHz) erzeugen. Der Erfinder hat spezielle Signale verwendet, aber ich plane, nur eine Sinuswelle zu verwenden.

Um das "intensive" variierende Magnetfeld zu erzeugen, verwendete der Erfinder einen herkömmlichen Audioverstärker mit 60 W RMS und eine einfache 4-Ohm-Spule. Es wurde beschrieben, dass die Spule aus 300 Windungen eines 0,5-mm-Drahtes, einer Höhe von 80 mm und einem Innendurchmesser von 50 mm besteht. Der Erfinder gab an, dass er an den Spulenanschlüssen eine Effizienz von 10 V ("Spannungswirkungsgrad") sieht. Ich bin mir nicht sicher, was es genau bedeutet. Ist es 14,1 Vtt, 28,2 Vtt? Welche Macht könnte das sein? Ist es ungefähr 10 * 10/4 = 25 W?

Ein Freund befürchtete, dass der 0,5-mm-Draht zu dünn sein könnte und sich die Spule erhitzen könnte. Ist das wahr ? Ich bin davon ausgegangen, dass dies kein Problem sein sollte, wenn der Erfinder kein Problem hätte, aber ich bin mir nicht 100% sicher, dass das vom Erfinder beschriebene System gültig ist.

Ich habe dann meine eigene Spule mit 0,5 mm Draht gemacht. Ich habe diesen Service genutzt , um die Anzahl der Windungen zu ermitteln, die erforderlich sind, um eine 4-Ohm-Spule mit einer Höhe von 25 mm und einem Innendurchmesser von 16 mm zu erhalten. Das habe ich bekommen.

Ich habe dann versucht, die Induktivität und den ESR mit der hier beschriebenen Methode zu messen , die ein Dreiecksignal verwendet. Nach der Methode sollte ich das sehen

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Ich habe diese Methode bereits mit einer kleinen Spule ausprobiert, die ich gemacht habe, aber mit viel weniger Windungen. Ich habe tatsächlich das erwartete Bild gesehen. Mir ist aufgefallen, dass ich bei einer Spannung um die 2 V eine Verzerrung (Overdrive?) Zu sehen begann, wenn ich mich gut erinnere. Ist diese Verzerrung auf die Wechselwirkung der Spule mit dem Generator zurückzuführen oder ist es nur eine Eigenschaft der Spule?

Jetzt versuche ich die Methode mit meiner neu hergestellten Spule mit 220 Windungen. Was ich sehe, ist Folgendes

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Es entspricht überhaupt nicht dem erwarteten Aussehen. Es scheint, dass das Signal verschoben ist. Ich bin kein Elektroniker, aber ich vermute, dass es an einer nicht zu vernachlässigenden Kapazität liegen könnte. Außerdem wird das Signal über 4 V verzerrt. Mit dem 160W Verstärker habe ich es noch nicht probiert. Ich will nichts kaputt machen.

Sehe ich das, weil ich eine kompakte Spule anstelle einer großen und gestreckten Spule gemacht habe, wie es der Erfinder getan hat?

Das sehe ich bei einer Sinuswelle von 3kHz und 10Vtt

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Die Sinuswelle wird verzerrt und deutlich gedämpft.

Diese Ergebnisse sind für mich unerwartet, da Spulen von Lautsprechern normalerweise kompakt und nicht gestreckt sind. Ich nahm an, dass die Spule des Erfinders gedehnt wird, weil er ein großes Ding in den Kern steckt. Kann es sein, dass die Induktivität reduziert wird? Ich brauche nur kleine Flüssigkeitsbehälter (Eppendorf) in den Kern zu stellen.

Werde ich auch solche Verzerrungen sehen, wenn ich die Spule unverändert an den Audioverstärker anschließe? Bevor ich das teste, frage ich lieber die Experten, ob das, was ich mache, in Ordnung ist.

Was sollte/könnte ich tun, um ein kräftiges, unverzerrtes Sinussignal zu erzeugen?

Die letzte Frage ist, wie ich die ungefähre Ausgangsleistung des Audioverstärkers bestimmen kann, wenn ich nur ein Oszilloskop habe. Ich habe kein gutes Amperemeter.

Edit : Ich erinnere mich jetzt, dass mir der Support-Service des Oszilloskops gesagt hat, dass eine Spule, die an den Ausgang des Generators angeschlossen ist, eine Impedanz von 50 Ohm haben sollte, da sonst das Signal gedämpft würde. Was ich sehe, könnte also normal sein und aus der Interaktion mit dem Generator resultieren.

Edit 2 : Ich schaffe es endlich, die Induktivität mit der hier beschriebenen Methode zu messen . Die mit dieser Methode gemessene Induktivität beträgt 0,5 mH, was nicht weit von den 0,44 entfernt ist, die ich erwartet hatte. Ich brauche ein gutes Multimeter. Ich könnte dann den Gleichstromwiderstand der Spule messen, um die Impedanz zu bestimmen. Ich brauche es auch, um Strom zu messen, um die Eingangsleistung der Spule zu bestimmen. Nächstes Werkzeug zum Kaufen.

Bearbeiten 3: Ich habe die Spule getestet, indem ich sie an den Ausgang des Audioverstärkers angeschlossen habe. Ich habe die Spannung mit dem Oszilloskop überprüft. Die Spannung beträgt <200 mV und alle 5 bis 10 Sekunden sehe ich eine kurze Spitze von 8 V. Die Spule wird heiß. Ich habe überprüft, ob der Verstärker in Ordnung ist, indem ich einen Lautsprecher angeschlossen habe. Es funktioniert und beweist auch, dass der an die Eingangsleitung angeschlossene Generator wie erwartet funktioniert. Es ist nur die Spule, die falsch ist. Lautsprecherspulen haben einen Magneten als Kern und wenn Strom durch die Spule fließt, wird eine Kraft erzeugt, von der ich annehme, dass sie einen Widerstand gegen den Stromfluss erzeugt. Meine Spule hat das nicht. Die Spule des Erfinders hat es auch nicht, also ging ich davon aus, dass es in Ordnung ist. Die Geometrie meiner Spule und der Spule des Erfinders ist unterschiedlich. Könnte das die Erklärung sein? Es scheint, dass meine Spule aufgrund der Kompaktheit der Verdrahtung eine nicht vernachlässigbare Kapazität hat.