Frage:
Warum gibt es zu Hause kein Magnetfeld um einen Draht, der an Elektrizität angeschlossen ist?
Turkhan Badalov
2018-06-28 06:33:31 UTC
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Stimmt es, dass ein elektrischer Strom, der durch einen Leiter fließt, ein Magnetfeld um den Leiter erzeugt?

Wenn ja, warum reagiert der Magnetsensor meines Mobilgeräts dann nicht auf Änderungen, wenn ich das Gerät in die Nähe des Kabels bringe, das zu Hause an 220 V angeschlossen ist?

Verwandte: https://physics.stackexchange.com/q/279783/44126
Sieben antworten:
StessenJ
2018-06-28 11:52:39 UTC
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Es gibt zwei Drähte, der zweite Draht führt den gleichen (!) Rückstrom.Die Magnetfelder der beiden Drähte heben sich auf, außer in sehr kurzer Entfernung.Um den Strom aus dem Feld zu messen, müssen Sie nur einen der Drähte festklemmen.

Das Feld in einiger Entfernung kann durch Verdrillen der Drähte ("Twisted Pair") oder durch Verwendung einer koaxialen Struktur ("Abschirmung") weiter reduziert werden.Dort haben Sie eines der ersten Prinzipien der elektromagnetischen Verträglichkeit: Das Magnetfeld ist proportional zur Fläche der Stromschleife.Zwei Drähte, die nahe beieinander liegen, bilden keine große Schleife, und deshalb funktioniert UTP-Ethernet so gut.

Wenn Sie dagegen absichtlich eine große Schleife erstellen, z. B. ein paar Wicklungen um Ihr Wohnzimmer herum und einen Audiostrom durch das Wohnzimmer speisen, nimmt ein Hörgerät im "Telefon" -Modus das Audio problemlos aufSignal.Jedes Auditorium oder Theater hat diesen Service für Schwerhörige.

+1, nur um mir zu sagen, wie die Hörgeräteschleifen funktionieren.Das ist so cool!
Wenn ich also einen Draht für einen Staubsauger verwende, zum Beispiel mit getrennten internen (positiven und negativen) Drähten, kann ich das Feld erkennen?In unmittelbarer Nähe zu jedem Draht oder an jedem Punkt des von der Schleife umgebenen Bereichs?Vielen Dank auch für die Details der Hörschleife, aber ich konnte nicht verstehen, wie ich einen Audiostrom speisen kann. Ich freue mich, wenn Sie ein wenig klären oder eine Quelle teilen, um darüber zu lesen.
@TurkhanBadalov-Kabel verbinden Lautsprecher mit Verstärkern.Diese Drähte führen mit dem Audiosignal modulierten Strom.
Wenn Sie Ohrhörer in Ihre Ohren stecken und durch Sicherheitssensoren gehen (die Dinge in Bibliotheken und Geschäften, die verwendet werden, um zu erkennen, wenn jemand mit etwas herauskommt, ohne es zu überprüfen), hören Sie häufig ein summendes Geräusch.
Dies kann gefährlich sein, wenn Sie es falsch machen. Versuchen Sie dies also nicht zu Hause.Wenn man ein Lampenkabel mit zwei parallelen Drähten finden würde, die leicht für ein paar Zentimeter auseinander geteilt werden können, und der Feldsensor zwischen den Drähten platziert wäre, würde man wahrscheinlich etwas erkennen.Ich habe das noch nie gemacht, aber es würde wahrscheinlich funktionieren.
Mischen Sie keine 220 V oder 120 V oder etwas über 60 V mit dem Audio oder etwas anderem.Leg dich nur mit nichts über 60 V an, bis du ein sehr hohes Verständnis hast und die Sicherheitsverfahren kennst.
Der Sensor muss sich nicht zwischen den Drähten befinden.Je näher man dominiert, aber mit zunehmender Entfernung nimmt das Verhältnis von Entfernung zu Entfernung zu, sodass die Trennung weniger effektiv wird.
@TurkhanBadalov Die Hörgeräteschleife wird über einen Widerstand von z.8,2 Ohm 5 Watt.Mit einem Zwillingsdraht können 2 Schlaufen (in Reihe!) Durch den Raum oder nur um Ihren Sitz geführt werden. Früher konnte man den externen Lautsprecherausgang eines Fernsehgeräts verwenden.Der Kopfhörerausgang ist zu schwach, es sei denn, Sie drehen viele Umdrehungen in Ihrem Raum.Vielleicht mit einem Flachbandkabel, das machbar wäre, nie ausprobiert.
Ich möchte Sie nur darüber informieren, dass Sie zu diesem Zeitpunkt 666 Punkte, 1 Goldabzeichen, 2 Silberabzeichen und 3 Bronze haben, was sehr cool aussieht.: P. Gute Antwort!Das sind interessante Informationen über die Hörgeräte.
Ein weiterer interessanter Hinweis hier: Genau so funktionieren Erdschluss- oder Leckdetektoren sowie Erdschlussauslöseschaltungen.Ein Erdschluss verursacht einen Stromunterschied zwischen Vor- und Rücklauf, wodurch ein Magnetfeld um das Adernpaar erzeugt wird, das nicht vorhanden sein sollte.Siehe: https://www.youtube.com/watch?v=XTUUijDclWk
Ein Ja-Gleichtaktstrom in einem Kabelpaar ist eine ganz andere Sache.Es soll nicht da sein.Sie denken an einen gefährlichen Fehlerstrom, ich denke an die Grundursache für elektromagnetische Interferenzen.Wenn der EE seine Arbeit gut gemacht hat, sollten Sie keinen Strom und kein Magnetfeld messen.
hdhondt
2018-06-28 06:43:30 UTC
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Ich sehe zwei mögliche Gründe, warum Ihr Telefon kein Magnetfeld erkennt.

Zunächst wird ein Magnetfeld erzeugt, wenn Strom fließt.Ein einfacher Draht führt keinen Strom.Wenn der Draht nicht Teil eines aktiven Schaltkreises ist (z. B. einer eingeschalteten Lampe), gibt es kein Magnetfeld

Selbst wenn ein Strom fließt, handelt es sich um einen 50-Hz-Strom, sodass sich der Strom und das Magnetfeld 50 Mal pro Sekunde umkehren.Das ist wahrscheinlich zu schnell, als dass Ihr Telefon es erkennen könnte.

Ja, der Draht ist belastet.Ein Notebook-Adapter ist daran angeschlossen.Wenn ja, gibt es eine Möglichkeit, ein durch die Elektrizität erzeugtes Magnetfeld mithilfe eines mobilen Sensors zu erfassen?Und was meinst du mit "umgekehrt"?
Die Hausleistung ist Wechselstrom, was bedeutet, dass die Polarität (und der Strom) 50 Mal pro Sekunde positiv und negativ umgedreht werden, ebenso wie das Magnetfeld.
@TurkhanBadalov Zusätzlich messen Sie * zwei Drähte * gleichzeitig - wenn einer die maximale Spannung hat, ist der andere minimal (negativ).Sie heben sich nicht ganz auf, aber es unterscheidet sich immer noch sehr von einem einzelnen Gleichstromkabel.
@Luaan Strom nicht Spannung erzeugt das Magnetfeld.
Unter der Annahme einer linearen Last sind Strom und Spannung innerhalb eines komplexen konstanten Faktors gleich.Es ist immer noch so, dass sich die Magnetfelder meistens in jeder Entfernung aufheben, in der der Abstand zwischen den Drähten relativ klein ist.
50 oder 60 Hz sind wahrscheinlich nicht zu schnell für ungefähr * irgendetwas *.Das ist langsam.
@Steve Ja, aber die Magnetsensoren in Telefonen sind für Anwendungen wie einen Kompass vorgesehen, bei denen es sich im Wesentlichen um Gleichstrom handelt.
Es würde mich nicht wundern, wenn die Sensoren in Telefonen speziell gefiltert würden, um Störungen und Aliasing der 50/60-Hz-Stromleitung zu entfernen, ähnlich wie die Kameras Wechselstromflimmern entfernen.
Wenn Sie einen Notebook-Adapter angeschlossen haben, besteht eine gute Chance, dass der Adapter selbst ein messbares Wechselstromfeld aufweist, das etwas stärker sein sollte als das Feld des Kabels.Wenn Ihr Telefon dieses Feld nicht erfasst, versuchen Sie es mit einem anderen Magnetsensortyp. Möglicherweise entprellt Ihr Telefon den Kompass oder führt etwas Ähnliches aus.
Farcher
2018-06-28 13:11:09 UTC
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Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Sie das Magnetfeld aufgrund eines stromführenden Netzkabels nicht erkennen konnten.

Zuallererst kann es hilfreich sein, mit einigen Eigenschaften und Positionen des Magnetometers in einem Smartphone vertraut zu sein.

Ein typischer Smartphone-Magnetometersensor basiert auf dem Hall-Effekt und hat einen Bereich von ungefähr $ \ pm 5 \, \ rm mT $ mit einer Abtastrate, die zwischen ungefähr $ 8 $ Abtastungen pro Sekunde und $ 100 $ Abtastungen pro Sekunde variiert werden kann zweite.

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Wenn Sie versucht haben, das Magnetfeld für einen Netzstrom direkt zu erfassen, müssen Sie feststellen, dass Sie mit anderen (stärkeren) statischen Magnetfeldern konkurrieren, die vorhanden sind, einschließlich des Erdmagnetfelds.
Dies ist eine typische Anzeige, und wenn Sie das Hauptkabel in der Nähe des Telefons platzieren, ändert sich die Richtung des Nettomagnetfelds möglicherweise nicht merklich.
Das Magnetfeld, das Sie erfassen möchten, variiert mit $ 50 \, \ rm Hz $.

Ein Schritt nach vorne wäre, eine App zu erhalten, die die Empfindlichkeit des angezeigten Magnetfelds erhöht.
Die von mir verwendete ist Sensorkinetik, die sowohl für iOS-Geräte als auch für Android-Geräte verfügbar ist.
Das Eröffnungsdisplay könnte so aussehen, dass ich die Displays für die anderen Sensoren, die in einem Smartphone enthalten sind, entfernt habe.

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Diese Anzeige zeigt eines der Probleme bei der Erkennung des schwankenden Netzmagnetfelds bei $ 50 \, \ rm Hz $ - der Abtastrate von $ 38 \, \ rm Hz $.
Die x-, y- und z-Komponenten des Magnetfelds werden jedoch mit einer angemessenen Empfindlichkeit angezeigt.

Obwohl Sie diesen Bildschirm verwenden können, wird durch Aktivieren des Zeitvariationsbildschirms (Symbol oben rechts) ein Bildschirm mit dem Magnetfeld als Funktion der Zeit erstellt.

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Mit diesem Bildschirm und dem (kleinen) Schraubendreher eines Juweliers (verwenden not einen Permanentmagneten) können Sie die Position des Magnetometers lokalisieren, das das Display beobachtet, während Sie den Schraubendreher über den Bildschirm bewegen.
Meins schien oben links am Telefon zu sein.

Wenn Sie ein Netzkabel verlegen, das keinen Strom führt, wird der Magnetometerwert vor dem Absetzen gestört.

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Das Einschalten des Stroms (zu einem Wasserkocher) zeigt den gewünschten Effekt.

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Die Variation des Magnetfelds wird nicht als $ 50 \, \ rm Hz $ angezeigt, da die Abtastrate nicht groß genug ist.

Sie versuchen also, ein Magnetfeld zu erkennen, das bei $ 50 \, \ rm Hz $ variiert und tatsächlich kleiner ist, als man vermuten könnte, da das erkannte Feld auf zwei Ströme zurückzuführen ist, die sich in entgegengesetzte Richtungen durch den Strom bewegen Draht und Neutralleiter, so dass sich ihr Magnetfeld fast gegenseitig aufhebt.

Nur das Erfassen des Magnetfelds nur von dem stromführenden stromführenden Draht sollte einen größeren Effekt erzielen.
Vielleicht wäre es sicherer, das Feld aufgrund eines Stroms zu untersuchen, der von einer niedrigeren Spannung angetrieben wird, z. B. von einem nicht korrigierten und / oder nicht geglätteten Niederspannungsnetzteil?

Bei einer Abtastrate von 38 Hz sollten wir erwarten, dass das 50-Hz-Feld auf 50-38 = 12 Hz ausgerichtet ist.Diese Anzeige zeigt jedoch eine Frequenz von ungefähr 0,3 Hz.Vielleicht zeigt die Grafik nur 1 in N Proben?
@PhilFrost Ich bin gerade dabei herauszufinden, was los ist.Die Abtastrate soll nicht auf 38 Hz festgelegt werden, sondern schwankt hauptsächlich zwischen 35 und 45 Hz.Ich benutze auch eine andere Magnetometer-App, mit der die Abtastrate festgelegt werden kann.https://www.vieyrasoftware.net/physics-toolbox-sensor-suite
@PhilFrost Das Magnetometer kann speziell für 50/60 Hz gefiltert werden, um die von Ihnen beschriebenen Störungen zu vermeiden.Für den beabsichtigten Zweck, die Navigation, wäre dies wünschenswert.
Alfred Centauri
2018-06-28 06:48:05 UTC
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Stimmt es, dass ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt? erzeugt ein Magnetfeld um den Leiter?

Ja.Wäre dies nicht der Fall, wären die verkauften Millionen Klemmameter ( wie diese) nutzlos.

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warum dann der Magnetsensor meines Mobilgeräts in keinem reagiert Weg zu ändern

Beachten Sie den Aufbau des Klemmamperemeter und insbesondere die Tatsache, dass die Backen nur einen der stromführenden Drähte umschließen müssen.

Eine relativ junge Entwicklung war ein Mehrleiter-Klemmmesser mit mehreren Sensorspulen um die Backen der Klemme.Dies könnte um einphasige Standardkabel mit zwei oder drei Leitern geklemmt werden, um eine Anzeige des durch die Last fließenden Stroms zu ermöglichen, ohne dass die Leiter getrennt werden müssen.
"Die Millionen von verkauften Klemmametern (wie diese) wären nutzlos."Nit-Pick: Nur weil etwas in Millionen verkauft wurde, heißt das nicht, dass es nützlich ist oder auch nur im geringsten funktioniert.Das ist also kein wirklich gültiges Argument.
Wir würden auch kostenlosen Strom bekommen, da Leistungsmesser nicht funktionieren würden.
@Arthur, Auf welches Argument beziehen Sie sich?Ich bin mir nicht sicher, was du aussuchst.Es ist einfach eine * Tatsache *, dass die Millionen von verkauften Klemmametern nutzlos wären (als Amperemeter), wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter kein Magnetfeld erzeugen würde.Wenn Sie dies stört oder wenn jemand anderes diese Tatsache für ein Argument hält, werde ich es gerne entfernen.Soll ich?
So wie Sie es formuliert haben, klingt es für mich so, als würden Sie es als Grund dafür präsentieren, warum die zitierte Aussage wahr ist.Sie könnten die Frage beantworten: "Stimmt es, dass Kristalle meine Aura neu ausrichten können?"Ganz analog, da ich mir sicher bin, dass sich diese auch in Millionen verkauft haben.Ich fand es einfach richtig, etwas Vorsicht walten zu lassen.Aber ich stimme der Tatsache zu.
Dusty
2018-06-28 06:47:55 UTC
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Ja, es stimmt, dass ein elektrischer Strom, der durch einen Leiter fließt, ein Magnetfeld um den Leiter erzeugt.So funktionieren alle Elektromotoren, einfach durch die magnetische Wirkung von Strömen, die durch Leiter fließen.Warum ist dies mit Ihrem Magnetdetektor nicht sichtbar?

Erstens führt der Draht Strom, nicht nur Spannung?Ist es beispielsweise während des Waschens an die Waschmaschine angeschlossen oder ein eingeschalteter Staubsauger?

Zweitens werfen Sie einen Blick in einen Motor und stellen Sie fest, dass die Drähte um und um gewickelt sind und häufig einen Eisenkern verwenden, um das Magnetfeld zu erhöhen.Wenn Sie den an 220 V angeschlossenen Draht herumschleifen und dann einen Gegenstand einschalten, erhalten Sie ein viel stärkeres Magnetfeld.Bitte beachten Sie jedoch, dass dies etwas gefährlich sein kann, wenn Sie es zu oft einwickeln.Es ist besser, für dieses Experiment niedrige Spannungen zu verwenden.

Drittens kenne ich natürlich die Empfindlichkeit Ihres Detektors nicht.

Ja, ein Notebook-Adapter ist daran angeschlossen.Ist es eine unbedeutende Belastung?
Ja, je nach Zustand des Akkus wird ein Notebook-Adapter möglicherweise nicht einmal aufgeladen.Versuchen Sie es mit einem Staubsauger oder einer Waschmaschine oder so.
Ich würde einen Toaster oder eine helle Glühbirne verwenden, damit Sie sicher sein können, einen sauberen sinusförmigen Strom von 50 oder 60 Hz zu erwarten.
Da das Magnetfeld mit dem Strom zunimmt, möchten Sie eine Last, die so groß ist, wie der Draht tragen kann.Bei einer Standardsteckdose / einem Standardkabel sind dies ca. 10 A in einem 230-V-Bereich, was zu einer Leistung von ca. 2 kW führt.Das ist ziemlich viel Strom und wird normalerweise nur zu Heizzwecken benötigt.Waschmaschinen während des Erhitzens des Wassers (beachten Sie, dass der klassische amerikanische Toplader überhaupt nicht heizt), elektrische Heizungen, schnelle Wasserkocher.Im Gegensatz dazu zieht eine Glühlampe nur maximal 100 W (0,1 kW) oder 0,5 A und 1/20 des Magnetfelds.
rackandboneman
2018-07-02 14:39:28 UTC
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Wie andere Antworten festgestellt haben, gibt es ein 50-Hz- oder 60-Hz-Wechselfeld, obwohl es aufgrund paralleler Drähte, die zu kleinen Schleifenbereichen und zum Aufheben führen, normalerweise nicht sehr stark ist.

Jeder, der ein Gerät entwickelt, das für Magnetfelder empfindlich sein soll, weiß dies (oder wird beim Testen des Prototyps schnell daran erinnert) und implementiert eine Art Tiefpass- oder Bandsperrfilter, der sich mit Interferenzen bei 50 Hz befasst.60Hz und die Harmonischen.In einigen Fällen fungiert ein langsamer Sensor an sich als Tiefpassfilter, obwohl das Verlassen auf ein schlechtes Design sein kann: Wenn ein schnelles Wechselfeld nicht viel an einem Instrument registriert, aber dennoch kannWenn Sie den Sensor oder die Schaltung gegen den Wind sättigen, wird Ihre Messung beeinträchtigt.

Yuvraj
2019-07-01 15:26:33 UTC
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Es gibt zwei Drähte, die beide den Strom in entgegengesetzter Richtung führen und sich gegenseitig das Magnetfeld aufheben. Um ein Feld zu erkennen, müssen Sie es entweder auf sehr kurze Entfernung prüfen oder einen Draht entfernen.



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