Grundlagen Spulen: Hilfe benötigt!

[MiLe]

moin,

bei meinen etwas unbeholfenen Versuchen, den Grund-Zusammenhängen bei der Pickup-Konstruktion auf die Spur zu kommen,hänge ich zur Zeit an einem Verständnis-Problem, da (meine) Theorie und Praxis auseinanderklaffen. Problem: Bei Physik und Mathe habe ich in der Schule weitgehend geschlafen :

Angenommen 2 gleiche Spulen, Humbucking mal ganz außen vor:

Wenn ich die beiden Spulen in Serie schalte:

- Verdoppelt sich RDC
- Verdoppelt sich annähernd die gemessene Induktivität
- Verdoppelt sich annähernd der Pegel
- Reduziert sich die Resonanzfrequenz ca. um den Faktor Wurzel (2) = 1,414... (laut Lemme, aber auch messtechnisch nachvollziehbar).

Dass ich die Werte nicht wie angegeben mathematisch genau messe liegt - vermute ich mal - an den Beeinflussungen zwischen L, C und R beim verschalten.

Ich bin bisher davon ausgegangen daß, wenn ich nun einfach die doppelte Wicklungszahl auf eine Spule packe, sich die Werte ebenso verhalten wie bei 2 seriell geschalteten Spulen. Für R stimmt das auch, aber L scheint sich mehr als zu verdoppeln und Fs sinkt eher um den Faktor 2 als um den Faktor Wurzel (2).

Kann mir bitte jemand helfen, den Knoten aus meinem Hirn zu bekommen?

[capricky]

Besonders die Induktivitäten der Spulen weichen in der Praxis von der Theorie ab, dieses Bauelement ist am weitesten vom Ideal entfernt. Mit unterschiedlichen Meßfrequenzen wirst Du auch unterschiedliche Induktivitäten messen.

capricky

[MiLe]

Ich messe immer mit 100 Hz.

Noch mehr als die Abweichung der Induktivität bei doppelter Wicklung oder 2x Wicklung seriell geschaltet irritiert mich aber die Abweichung der Resonanzfrequenz

Beispiel:

1 Spule 7000W:
6,0 KOhm, 2,0 H, 5000 Hz

2 Spulen je 7000 W seriell:
12,0 KOhm, 3,8 H, 3400 Hz

1 Spule 14.000 Wicklungen:
12,0 KOhm, 5,5 H, 2700 Hz

Was ich nicht kapiere ist die Differenz zwischen 2 und 3, es sollte doch eigentlich egal sein, ob ich die 14.000 Ws in einem wickle oder in 2 Hälften und dann in Serie schalte. In einem Fall geht der Draht durch, im anderen ist eine Lötselle dazwischen.

Für die im INet gefundenen Beiträge zum Thema bin ich offenbar zu böld

[zappl]

Die Induktivität steigt mit dem Quadrat der Anzahl der Windungen. Deshalb geht deine Rechnung nicht auf.

N1 + N2 <> (N1 +N2)²

[MiLe]

Aha - das hilft schon mal ein Stück weiter, Danke!!

Aber ich begreife immer noch nicht, warum das dann auch nicht für die Serienschaltung gilt:

Ich stelle mir das so vor:
Ich fange an, eine Spule von links nach rechts zu wickeln. Bei 100 Wicklungen höre ich auf und fange eine neue Spule mit 100 Wicklungen an. Wenn ich jetzt beide in Serie schalte, sollte es doch das Gleiche sein, wie wenn ich gleich 200 Wicklungen durchgedudelt hätte. Ist es aber nicht

[12stringbassman]

Hallo Michael,

das ist so, weil zwei magnetisch getrennte, aber elektrisch seriell geschaltete Spulen idealerweise nicht magnetisch gekoppelt sind. Deswegen gilt hier die näherungsweise Regel nicht, dass die Induktivität mit der Windungszahl im Quadrat steigt. Wickelst Du die beiden Wicklungen auf den selben Kern, sind die beiden Spulen magnetisch gekoppelt, dann erscheint das näherungsweise wie eine einzige Spule mit doppelter Windungszahl.
https://de.wikipedia.org/wiki/Induktivi ... inderspule
Bei einem Humbucker sind die beiden Einzelspulen über den gemeinsamen Magneten und das Streufeld ungefähr magnetisch gekoppelt, und deswegen ist die Induktivität bei Reihenschaltung irgendwo zwischen zwei Einzelspulen und einer mit doppelter Windungszahl..
Das Ganze ist leider nicht ganz trivial, siehe o.g. Wikipedia-Artikel.

Grüße

Matthias

[MiLe]

Hi Mathias,

auch Dir ein dickes Dankeschön!! Es ist halt nicht ganz einfach, solche Dinge in den Schädel zu bekommen, wenn man von den Grundlagen so gar keine Ahnung hat. "Nicht ganz trivial" bez. des Artikels ist zumindest für mich die Untertreibung des Jahrhunderts Dagegen ist ja der Zollner Kinderfasching
Ich habe mir gerade mal eine kleine Software zur Berechnung von Schaltkreisen ergoogelt - damit verstehe ich zwar noch nicht alle Zusammenhänge, aber man scheint damit die Auswirkungen von Induktivität, Kapazität und Widerstand auf die Resonanz recht gut simulieren zu können. Und was ich bildlich sehe, begreife ich dann eher auch

[zappl]

Ich finde den Thread super! Wenn die grundlegenden Prinzipien erstmal verstanden sind, ist es sicher viel einfacher einen Pickup gezielt entwickeln zu können. Häufig reicht schon ein kurzer "externer" Gedankenanstoß (wie er hier im Austausch ensteht) um ein fehlendes Puzzlestück zu erschleißen und weiterzumachen.

Vielleicht kann ich bei dem ein oder anderen Punkt auch was beisteuern. Aber es scheint, dass aus meiner Ausbildung nicht alles hängengeblieben ist, wenn mir bei solch ja eigentlich grundlegenden Fragen im ersten Moment außer einem Kopfkratzen auch nicht viel einfällt.

Bin gespannt!

[MiLe]

genau so sehe ich das auch - kaum einer weiß alles, aber wenn einige die Köpfe zusammenstecken, kommt am Ende eine Menge heraus
Vielleicht interessant für einige ist die freie Software Solve Elec 2.5: http://www.physicsbox.com/indexsolveelec2en.html Damit kann man das Ersatzschaltbild eines PU erstellen (kann ich auch liefern ) und dann mit verschiedenen Werten für R, C und L experimentieren, was an Fraquanzgang am Ende herauskommt.

Die Ergebnisse stimmen schon recht gut mit meinen Messungen überein, wobei ich allerdings die Werte für C nach Angaben aus dem Lemme-Buch "schätze", weil ich's nicht sinnvoll messen kann.
Das Ganze taugt vielleicht nicht direkt dazu, einen PU mit Wunschspezifikationen zu entfwerfen, aber man bekommt ein recht gutes Gefühl für die Zusammenhänge.