Energie von der Pickup-Spule

Wenn ich eine induktive Spule habe, die aufgrund eines oszillierenden Magnetfelds Wechselspannung erzeugt, gibt es eine Möglichkeit, den Strom (oder die Energie) zu bestimmen, der in der Spule erzeugt wird? Wenn ein Kondensator parallel geschaltet würde, würde die Energie auf den Kondensator übertragen und eine abklingende Schwingung erzeugen?

Ich weiß, dass die Spule eine Spannung erzeugt, um dem sich ändernden Magnetfeld zu widerstehen, aber bedeutet das, dass ein Strom durch die Spule fließt, der gleich der Spannung geteilt durch den Spulenwiderstand ist? Wenn ja, wäre dieser Strom in Phase mit der Spannung oder um 90 Grad phasenverschoben?

Ich sehe viele hochrangige Diskussionen zu diesem Thema im Zusammenhang mit Tankkreisen, LC-Oszillatoren und induktivem Laden, aber ich bin mir nicht sicher, wo ich eine Erklärung auf physikalischer / elektronischer Ebene für dieses Phänomen finden kann.

Ich empfehle Ihnen, „Matter & Interactions“ von Chabay und Sherwood, 3. Auflage (oder neuer, falls es passiert, wenn Sie es bekommen.) zu lesen gründlich quantitativ und qualitativ. Sie erhalten also sowohl eine Übersicht auf hohem Niveau als auch eine sehr detaillierte Ansicht mit dem wahrscheinlich einfachsten Buch, das ich kenne, das dies erreicht. Es ist so einfach wie möglich, aber nicht einfacher.
youtube.com/watch?v=nGQbA2jwkWI&t=12m30s gibt an, dass der Strom nur vom Spulenwiderstand beeinflusst wird (die Induktivität wird nicht erwähnt), daher gilt V = IR
Ich glaube, ich habe nach so etwas gesucht: rspa.royalsocietypublishing.org/content/472/2191/20160338 („Ein physikalisches Modell für niederfrequente elektromagnetische Induktion im Nahfeld basierend auf der direkten Wechselwirkung zwischen Sender- und Empfängerelektronen“)

Antworten (1)

Wenn ich eine induktive Spule habe, die aufgrund eines oszillierenden Magnetfelds Wechselspannung erzeugt, gibt es eine Möglichkeit, den Strom (oder die Energie) zu bestimmen, der in der Spule erzeugt wird?

Ja, das ist ganz einfach, schließen Sie eine Last mit einem Festwertwiderstand mit bekanntem Wert an die Klemmen an und messen Sie die Spannung über diesem Widerstand. Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz usw.

Wenn ein Kondensator parallel geschaltet würde, würde die Energie auf den Kondensator übertragen und eine abklingende Schwingung erzeugen?

Ja, eine anfängliche Energiemenge würde dem Feld entnommen werden, um eine konstante Schwingung zu erzeugen (wenn das Feld aufrechterhalten wird). Energie tauscht zyklisch zwischen der Induktivität der Spule und dem Kondensator aus, und dies wird verbessert, indem der Kondensatorwert so gewählt wird, dass er mit der Spuleninduktivität und der Betriebsfrequenz des (vermutlichen) magnetischen Wechselfelds übereinstimmt. Es gibt eine einfache Formel, um dies zu berechnen.

Ich weiß, dass die Spule eine Spannung erzeugt, um dem sich ändernden Magnetfeld zu widerstehen

Nein, die induzierte Spannung widersteht dem angelegten wechselnden Magnetfeld nicht.

aber bedeutet das, dass ein Strom durch die Spule fließt, der gleich der Spannung geteilt durch den Spulenwiderstand ist?

Ohne an die Spulenanschlüsse angeschlossene Last fließt kein Strom, und wenn eine Last angeschlossen ist, wird dieser Strom durch die Selbstinduktivität der Spule, die Amplitude des einfallenden Magnetfelds, die Anzahl der Windungen, die Spulenform / -abmessungen und den Betrieb bestimmt Frequenz und der Lastimpedanz.

In Bezug auf die Spannung, die als Reaktion auf das sich ändernde Magnetfeld erzeugt wird, habe ich es vielleicht falsch formuliert, aber ich sehe auf dem Oszilloskop eine Spannung, die proportional zur Magnetfeldstärke erscheint (beeinflusst durch die Nähe zur Quelle).
Und gibt es eine Möglichkeit, die von der Spule erzeugte Energie zu berechnen, ohne empirisch zu messen?
Betreff: Mein erster Kommentar, vielleicht schließe ich den Stromkreis und lasse einen sehr kleinen Strom über die Sonde mit hohem Z osc fließen?
Es gibt nur Energie in der Spule, wenn Sie Strom aufnehmen, und wenn Sie die Induktivität der Spule kennen, ist diese Energie vorhanden L ICH 2 2 aber denken Sie daran, dass es zyklisch ist, weil das Feld alterniert. Versuchen Sie vielleicht zu erklären, was Sie erreichen möchten, indem Sie die Energie schätzen?
Letztendlich versuche ich zu verstehen, was mit Elektronen in der Empfängerspule passiert, damit ich verstehen kann, wie sich ein paralleler Kondensator auf die Dinge auswirken würde (z. B. würde er das Signal verstärken, das Signal zeitlich verschmieren / falten, nur als Dämpfung dienen zu bestimmte Frequenzen?). Aber vielleicht sollte ich dafür eine neue Frage stellen. Ich verwende die Spule als Niederfrequenz-Magnetfeldsensor; Ich möchte die momentane Feldstärke und bin mir nicht sicher, ob ein Kondensator sinnvoll ist.
Ein Kondensator trübt das Wasser, wenn Sie versuchen, Feldwerte abzuleiten. Betrachten Sie das Faradaysche Induktionsgesetz als Ausgangspunkt - V = N d(phi)/dt. Die direkt sichtbare Spitzenspannung entspricht der maximalen Änderungsrate des Flusses durch die Spule, und wenn es sich um eine Sinuswelle handelt, sollten Sie in der Lage sein, auf den Gesamtfluss durch die Spulenöffnung zu schließen. Daraus kann man auf die Flussdichte schließen. Das Hinzufügen einer Last wird Strom verbrauchen und die ursprünglichen Feld- und Abfallpotentialmessungen etwas stören/verändern.
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