Helmholtzspule bauen

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Forum,

ich möchte mir als Referenzpunkt für Messgeräte (magn. Wechselfelder mit 50 Hz) eine Helholtzspule bauen.
Das Feld muß nicht ultrahomogen sein, sondern nur so gleichmäßig, dass sich ein paar Milimeter Abweichung bei der Positionierung nicht allzu stark auswirken. Meine Geräte sind ca. 10x10x25 cm groß, die Anordnung muß von daher nicht riesig werden. Die Stromversorgung wird über einen Modellbahntrafo mit 30 W erfolgen.

Welche Abmessungen sind praktikabel?
Welche Spulenkörper sind leicht zu bekommen und billig?
Welchen Draht nehme ich am besten?

Danke für eure Ideen, Gruß Herbert

#2

Hallo,

ich möchte mir als Referenzpunkt für Messgeräte (magn.
Wechselfelder mit 50 Hz) eine Helholtzspule bauen.
Das Feld muß nicht ultrahomogen sein, sondern nur so
gleichmäßig, dass sich ein paar Milimeter Abweichung bei der
Positionierung nicht allzu stark auswirken. Meine Geräte sind
ca. 10x10x25 cm groß, die Anordnung muß von daher nicht riesig
werden.

Die Frage ist, wie groß der eigentliche Detektor ist.

Die Stromversorgung wird über einen Modellbahntrafo
mit 30 W erfolgen.

Hm, was liefert der denn für einen Strom?

Welche Abmessungen sind praktikabel?

So klein wie möglich, und so viele Windungen wie möglich :wink:

Welche Spulenkörper sind leicht zu bekommen und billig?

kommt auf die Größe an. Das einzige, was mir einfällt, sind runde Halter für Drachenschnur, die man auch als Spulenkörper benutzen könnte. Aber vermutlich sind die nicht groß genug.

Welchen Draht nehme ich am besten?

lackierten Kupferdraht, der den Strom, den du durchschicken willst, aushält.

Grüße,
Moritz

#3

Hallo,

kauf dir eine passende Plastik-Salatschüssel und wickle dicht am Rand. Ich würde von der eigentlichen Schüssel nicht mehr entfernen als für deine Messungen unbedingt nötig, am besten garnichts, weil sonst die Stabilität stark abnimmt. Abgesägte Ringe von Papierkörben u.ä. sind viel zu lommelig.

Gruss Reinhard

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#4

Hallo,

ich möchte mir als Referenzpunkt für Messgeräte (magn.
Wechselfelder mit 50 Hz) eine Helholtzspule bauen.
Das Feld muß nicht ultrahomogen sein, sondern nur so
gleichmäßig, dass sich ein paar Milimeter Abweichung bei der
Positionierung nicht allzu stark auswirken. Meine Geräte sind
ca. 10x10x25 cm groß, die Anordnung muß von daher nicht riesig
werden.

Die Frage ist, wie groß der eigentliche Detektor ist.

Die Messspulen sind eingebaut, das sind also schon die relevanten Abmessungen.

Die Stromversorgung wird über einen Modellbahntrafo
mit 30 W erfolgen.

Hm, was liefert der denn für einen Strom?

Strom wird bis max. 4 A ausgegeben.

Welche Abmessungen sind praktikabel?

So klein wie möglich, und so viele Windungen wie möglich :wink:

Welche Spulenkörper sind leicht zu bekommen und billig?

kommt auf die Größe an. Das einzige, was mir einfällt, sind
runde Halter für Drachenschnur, die man auch als Spulenkörper
benutzen könnte. Aber vermutlich sind die nicht groß genug.

Ich hatte die Idee, Gymnastikreifen mit Durchmesser 80 cm aus Holz zu verwenden, eine Nut (5/5 mm) einzufräsen, und da den Draht draufzuwickeln. Viel Draht passt da nicht rein…

Welchen Draht nehme ich am besten?

lackierten Kupferdraht, der den Strom, den du durchschicken
willst, aushält.

Grüße,
Moritz

Danke Herbert

#5

Wie wär’s mit Fahrradfelgen (Alufelgen natürlich…)?

Michael

#6

Wie wär’s mit Fahrradfelgen (Alufelgen natürlich…)?

Michael

Klasse Idee!

Wie störend wirken sich eigentlich metallische Teile des Aufbaus aus, wenn diese nicht magnetisch sind?
Kann ich Stahlschrauben verwenden? Wie sieht es mit Messing- oder Edelstahlschrauben aus?

Danke, Herbert

#7

Hallo!

Klasse Idee!

Wie störend wirken sich eigentlich metallische Teile des
Aufbaus aus, wenn diese nicht magnetisch sind?

Wenn sie nicht magnetisch sind gar nicht.

Kann ich Stahlschrauben verwenden?

Stahl ist zwar magnetisch (Gewöhnlicher Baustahl besteht immerhin zu 99% aus Eisen), aber solange es nur einzelne Schrauben sind, glaube ich kaum, dass sie das Ergebnis sehr verfälschen.

Wie sieht es mit Messing-
oder Edelstahlschrauben aus?

Besser. Messing ist nicht magnetisch und Edelstahl fast nicht. Aber wie gesagt: Ich glaube kaum, dass es notwendig ist, darauf Wert zu legen.

Michael

#8

Hallo Michael,
das ist keine gute Idee.

Wenn sie nicht magnetisch sind gar nicht.

Bei 50-Hz-Wechselfeldern haben alle Metalle eine erhebliche Auswirkung auf das Feld.

Kann ich Stahlschrauben verwenden?

Stahl ist zwar magnetisch (Gewöhnlicher Baustahl besteht
immerhin zu 99% aus Eisen), aber solange es nur einzelne
Schrauben sind, glaube ich kaum, dass sie das Ergebnis sehr
verfälschen.

In Sensornähe wird die Verfälschung erheblich sein.

Jörg

#9

Hallo Michael,
das ist keine gute Idee.

Bei 50-Hz-Wechselfeldern haben alle Metalle eine
erhebliche Auswirkung auf das Feld.

In Sensornähe wird die Verfälschung erheblich sein.

Jörg

Wird es in einem leitfähigen Spulenkörper zu störenden Phänomenen (Stromflüsse etc.) kommen?
Was hältst du von meiner Idee mit den Holzreifen als Spulenkörper?

Danke, Stephan

#10

Hoppla! (Asche auf mein Haupt!)
Hallo Jörg,

Wenn sie nicht magnetisch sind gar nicht.

Bei 50-Hz-Wechselfeldern haben alle Metalle eine
erhebliche Auswirkung auf das Feld.

Hoppla! Ich hatte überlesen, dass es um Wechselfelder geht. Dann hast Du selbstverständlich Recht.

Michael

#11

Hallo Stephan,

Wird es in einem leitfähigen Spulenkörper zu störenden
Phänomenen (Stromflüsse etc.) kommen?

Ja, wenn die Spule auf einen geschlossenen metallischen Körper gewickelt wird.

Was hältst du von meiner Idee mit den Holzreifen als
Spulenkörper?

Wenn er für Dich leicht herstellbar ist, ist das eine gute Lösung. Ein Metallkörper wäre auch möglich, es darf nur kein geschlossener Ring sein. Du kannst sogar einen offenen Metallring als freitragende Spule verwenden, brauchst dann aber relativ viel Strom, um nennenswerte Feldstärken zu erreichen. Kommt halt darauf an, wieviel Du brauchst.

Jörg