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Giskard

RCLine User

  • »Giskard« ist der Autor dieses Themas

Wohnort: Klagenfurt, Österreich

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1

Montag, 2. Januar 2006, 20:30

Anfängerfragen zum elektrischen Strom

Hallo!

Ich hätte ein paar Fragen bezüglich des elektrischen Stroms, speziell für das bessere Verständnis meines Schneidebogens.

Also prinzipiell gilt ja die Formel:
R (Widerstand) = U (Spannung) / I (Ampere) und
U x I = Watt

Nehmen wir an, dass ich einen Heizdraht hätte der 1 m lang is und einen Widerstand von 4 Ohm aufweist.

Gedankenexperiment 1:
Mein Netzgerät hat einen konstanten Strom von 4 Ampere bei 24 Volt Spannung, also:

4 = 24 / 4
4 = 6

--> Daraus folgere ich, dass 2 Ampere (6-4) "verloren" gehen, also z.B. als Wärme"verlust" vom Heizdraht abstrahlen.

Gedankenexperiment 2:
Wenn ich nun ein Netzgerät hätte, dass nur 16 Volt hat, dafür aber 6 Ampere Strom liefert, dann sieht die Rechnung so aus:

4 = 16 / 6
4 = 2,6

Bedeutet dies, dass bei diesem Aufbau gar kein Strom fliessen kann? Oder wird nur soviel Strom aufgenommen, dass die Formel stimmt (also 4 Ampere)?

Gedankenexperiment 3:
Was nun wenn ich bei dem 16 Volt Netzgerät den Strom auf 3 Ampere reduziere, dann sieht die Formel so aus:

4 = 16 / 3
4 = 5,3

Bedeutet dies, dass eine Verringerung des Stroms dazu führt, dass es wieder einen Überschuss an Watt und somit eine Hitzeabgabe durch den Heizdraht gibt?


Könntet ihr meine Annahmen - soweit falsch - bitte korrigieren? Was ich nicht verstehe ist z.B. dass in Gedankenexperiment 1 und 2 wohl die gleichen Watt anliegen (96), der Heiz"verlust" aber unterschiedlich ist. Unklar ist mir auch, warum laut Formel in Gedankenexperiment 3 eine Reduzierung des Stroms zu einer Erhöhung des Heiz"verlustes" führt ...

Ich glaube irgendwas habe ich hier noch nicht verstanden, oder aber falsch interpretiert.

Könnte mir jemand helfen, damit ich heute nacht ruhig schlafen kann?

Danke :-)
Michael
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Giskard« (2. Januar 2006, 20:31)


Prof._Dr._YoMan

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2

Montag, 2. Januar 2006, 20:39

Wenn du die Netzteilspannung einstellen kannst gilt folgendes (Spannungsbegrenzung):

Der Strom der bei einer bestimmten angelegten Spannung fließen kann ist mit I=U/R bestimmt. Der Widerstand "bremst" den Strom. Je höher die Spannung desto mehr Strom. Je geringer der Widerstand desto mehr Strom.

Mit der angelegten Spannung und dem errechneten Strom kommst du dann auf die Leistung die im Draht umgesetzt wird. P = U*I

Zusammengefasst also:

P = U^2 / R

Wenn du ein Netzteil hast in dem du den Strom einstellen kannst und die Spannung automatisch entsprechend des Widerstandes geregelt wird (Strombegrenzung) gilt folgendes:

Am Widerstand fällt durch den Strom eine Spannung ab: U = R*I

Für die Leistung gilt wieder P = U*I

Zusammen also:

P = R * I ^2

Der "Heizverlust" ist in beiden Fällen das errechnete P. Eine andere Leistung wird ja nicht umgesetzt.

Damit ist alles gesagt. :)
Meistens haben Platzhirsche eine hohe Beratungsresistenz, dafür eine geringe Wahrnehmungsfähigkeit..... (Claus Eckert)

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Prof._Dr._YoMan« (2. Januar 2006, 20:40)


3

Montag, 2. Januar 2006, 20:42

zu 1:
Dein Netzgeraet hat eine Spannung von 24V. Wenn also der Draht einen Widerstand von 4 Ohm hat, wuerde ein Strom von:
U / R = I
24 / 4 = 6A
fliessen. Wenn dein Netzgeraet eine Strombegrenzung hat die es auch regelt (und bei Ueberlast nicht nur abschaltet), geschieht dies durch Verringerung der Spannung. Es liegen dann also nur noch
R * I = U
4 * 4 = 16V
an.
Leistung:
U * I = P
16 * 4 = 64 Watt

zu 2:
Da da Netzgeraet maximal 16V liefern kann, fliesst auch nur ein Strom von
U / R = I
16 / 4 = 4A
Leistung:
U * I = P
16 * 4 = 64 Watt

zu 3:
Da der Widerstand gleich bleibt reduzierst du den Strom durch Reduzierung der Spannung. Also
R * I = U
4 * 3 = 12V
Leistung:
U * I = P
12 * 3 = 36 Watt

Hilft dir das weiter?


Edit: Hier ein paar Grundlagen: http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/
Und hier weitere Links: http://www.rclineforum.de/forum/thread.p…adid=53904&sid=
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Thomas_R.« (2. Januar 2006, 20:44)


Giskard

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4

Montag, 2. Januar 2006, 20:51

Hallo!

Super, herzlichen Dank für eure Antworten, das hat mir sehr geholfen.

Eine Frage hätte ich noch. Wenn ich nun die Leistung (=Heizverlust) anhand von Holger's Formel errechnet habe, dann ist die ja in Watt, oder? Gibt es nun eine Möglichkeit dies in Grad Celsius umzurechnen, um herauszufinden ob mein Draht die Leistung aushält oder nicht?

Dies ist mein Draht.

Wäre toll wenn ihr mir noch zeigen könntet wie ich das errechnen kann.

Danke!
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Prof._Dr._YoMan

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Beruf: Hard-/Software Ingenieur

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5

Montag, 2. Januar 2006, 22:00

Ja, das sind Watt.

Das andere ist ein wenig viel. :)

Dazu bräuchte man den Wärmeübergangswiderstand von dem Draht in das Styropor und in die Luft.

Dann noch die Styro- und Raumtemperatur.

Und dann müsste ich ein Buch rauskramen. :)

Also: Langsam die Spannung hochdrehen und langsam rantasten.

Netterweise ist der Draht ein PTC (Widerstand steigt bei Temperatur), so das das Teil sich teilweise selber einregelt wenn du mal einen Arbeitspunkt gefunden hast.
Meistens haben Platzhirsche eine hohe Beratungsresistenz, dafür eine geringe Wahrnehmungsfähigkeit..... (Claus Eckert)

Giskard

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6

Montag, 2. Januar 2006, 22:10

Okay, super!

Hintergrund meiner Fragen ist, dass ich meinen Schneidbogen, der derzeit etwa 90 cm lang ist, mit einem Laptop Netzteil betreibe, dass 19.5 Volt @ 3.34 Ampere liefert. Damit geht das Schneiden sehr sehr langsam.

Jetzt habe ich die Gelegenheit günstig (35,- Euro) an folgendes Netzteil zu kommen:

...
Stabilisierte Ausgangsspannung, Gerät in Schaltnetzteil-Technik
110...240V Wechselstrom-Eingangsspannung
Ausgang: 15/16/18/19/20V 6A bzw. 22/24V 5A umschaltbar
Maximale Ausgangsleistung 120 Watt
Kurzschluss- und Überladungsschutz
...

Ich weiss, dass ein Labornetzteil besser wäre, weil da die Spannung stufenlos einstellbar ist, aber in der Leistungsklasse ist sowas mindestens doppelt so teuer ...

Mit diesem Netzteil sollte mein Schneidbogen wohl besser funktionieren, vermutlich bei 20, 22 oder 24 Volt ...

Was denkst du?

lg
Michael
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7

Montag, 2. Januar 2006, 22:30

Regelbare Spannung waere aber wirklich besser. Entweder hast du Glueck oder die Temperatur ist ein Kompromiss. Notfalls musst du noch Widerstaende dazwischenschalten.
Gruss
Thomas

🖖
So long, and thanks for all the fish.


8

Dienstag, 3. Januar 2006, 01:47

Fahrtregler?

Hat ja meist jeder irgendwo in der Grabbelkiste...
[SIZE=4]www.zuendapp.net - die grösste Zündapp-Community im Internet! :ok:[/SIZE]

Giskard

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9

Dienstag, 3. Januar 2006, 10:49

Hallo ihr,

ja...ich weiss es ja (zumindest unterbewusst) auch, dass ich im Endeffekt ein Labornetzteil haben möchte und das von mir oben genannte maximal eine Übergangslösung darstellen kann.

Also hab ich mich mal nach einem günstigen und dennoch leistungsfähigen Labornetzgerät umgesehen.

Was haltet ihr von dem hier:
http://www.komerci.de/bedienungsanleitun…et-sako1730.pdf

Ist das etwas vernünftiges oder gibt es Schwachstellen?

Danke!
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10

Dienstag, 3. Januar 2006, 23:28

Ein Fliegerkollege gab mir mal einen Tipp mit einem Experimentiertrafo mit verschiedenen Ausgangsspannungen mit vorgeschaltetem Dimmer (für Induktive Lasten geeignet).

Die Grobeinstellung wird über die einzelnen Ausgänge des Trafos vorgenommen, die Feineinstellung kann dann mit dem Dimmer vorgenommen werden.
Selbst getestet hab ich das Ganze noch nicht !

Da hierbei mit Netzspannung umgegangen wird solltest Du hier unbedingt etwas Ahnung haben und die einschlägigen Vorschriften kennen.

Sef

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11

Mittwoch, 4. Januar 2006, 19:36

Hallo.

Ich schneide mit einem einfachen 24V/80W Trafo, den ich mal irgentwo ausgebaut habe und einem Dimmer von Conrad (MOTOREN- UND LAMPENREGLER 230 V
Bestell-Nr.: 130004 - 62 ) Funktioniert einwandfrei.
Als Trafo kannst du ein billiges PC-Netzteil nehmen. Gibts bei Pollin.de schon ab 4,95 (150W).

Gruß Sef

12

Mittwoch, 4. Januar 2006, 23:12

Zitat

Als Trafo kannst du ein billiges PC-Netzteil nehmen. Gibts bei Pollin.de schon ab 4,95 (150W).


Stimmt so nicht ganz.
PC Netzteile sind normalerweise Schaltnetzteile und die funktionieren mit einem vorgeschaltetem Dimmer nicht richtig.

Es müsste schon ein konventioneller Trafo sein.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »wkrug« (4. Januar 2006, 23:14)


Sef

RCLine User

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13

Mittwoch, 4. Januar 2006, 23:16

PC Netzteile sind normalerweise Schaltnetzteile und die funktionieren mit einem vorgeschaltetem Dimmer nicht richtig

ja, stimmt! aber ich meinte auch nicht das der Dimmer vorgeschaltet weden soll, sondern danach, in den 12V Kreis.

Gruß Sef

14

Donnerstag, 5. Januar 2006, 01:08

Zitat

Original von Sef
ja, stimmt! aber ich meinte auch nicht das der Dimmer vorgeschaltet weden soll, sondern danach, in den 12V Kreis.


Das geht auch nicht, da ein Dimmer nur mit Wechselspannung arbeitet, und auch nicht mit 12V.

Gruß,

Thomas

Sef

RCLine User

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15

Donnerstag, 5. Januar 2006, 09:16

hallo.

ja, sorry. Mein Fehler. Hab gerade das Gehäuse meines Schneidtrafos geöffnet. Ich hab den Dimmer vor dem Trafo geschaltet.
Also PC-Netzteil scheidet aus.

Gruß Sef