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THEMA: Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern

Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 03 Sep 2019 23:56 #56799

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Hallo,

Ich frage mich, ob man nicht mit dem Magnetfeld der Erde nennenswert Elektrizität erzeugen kann.
Wenn ich richtig verstanden habe, dann ändert sich ja die Flussdichte des Erdmagnetfelds konstant.
Kann man dann nicht eine Spule, mit unzähligen Windungen, nach dem Erdmagnetfeld ausgerichtet aufstellen und die entstehende Spannug abgreifen?
Wenn ja, ließe sich damit theoretisch ein nutzbarer Strom erzeugen? Wenn nicht, warum nicht?
Ich würde mich über eine Erklärung freuen, damit wäre nämlich ein Frage, die ich mir schon lange stelle, geklärt.

Freundliche Grüße
HCSOB

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 04 Sep 2019 19:11 #56848

Hi,
das Erdmagnetfeld ist zu schwach um es zur Energiegewinnung nutzen zu können.
Größenbeispiele

Grüße

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 04 Sep 2019 21:14 #56853

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Felsentreu schrieb: Hi,
das Erdmagnetfeld ist zu schwach um es zur Energiegewinnung nutzen zu können.
Größenbeispiele

Und das kann man auch nicht durch eine entsprechende Spule ausgleichen? Die induzierte Spannung ist ja nicht nur von der Änderung der Flussdichte abhängig, sondern auch von der Anzahl Windungen und den Abmessungen der Spule.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 00:01 #56862

Also ich hab noch keine gewischt bekommen wenn ich die Primärspule eines Trafos mit einigen Tausend Windungen angefasst hab.
Das Erdmagnetfeld ist schwach, die Änderung der Flussdichte pro Jahr ist noch um einige Größenordnungen schwächer. Unsere Energieprobleme werden wir damit sicher nicht lösen.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 11:05 #56871

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Wenn ich einen Trafo primärseitig mit Gleichstrom anlege dann kommt meiner Meinung nach sekundärseitig nix raus.
Ähnlich ist es ja mit dem o.g. Experiment.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 15:27 #56878

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Für die Spannung die ein Magnetfeld in einer Spule induziert die im 90° Winkel zueinander stehen gilt doch
U=N*A(delta B/delta t), wobei N die Anzahl der Windungen, A die pro Windung umschlossene Fläche, delta B die Differenz der Flussdichte und delta t die zeitliche Differenz ist. Das maximale delta B beträgt in Deutschland etwa 36nT über einen Zeitraum(delta t) von ca 7 Stunden, der Quotient mit dem A und N multipliziert werden beträgt also 1,4*10-12T/s. Warum soll es jetzt nicht, zumindest theoretisch, möglich sein eine Spule, sagen wir mit N=1000000000 und A=50000m², in dieses sich ändernde Magnetfeld zu stellen und die entstehende Spannung abzugreifen? Darauf habe ich bisher noch keine Antwort bekommen, dass das praktisch eher schwierig ist kann ich mir denken, aber theoretisch sollte das doch möglich sein. Oder hab ich irgendwo einen massiven Denkfehler?

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 15:59 #56880

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Mit welcher Frequenz muss man dann rechnen?

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 17:36 #56886

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Hallo, also Marvin da passiert schon etwas bei Gleichspannung und zwar auf der Sekundär Seite wird etwas Induziert, da sich auf der Primer Seite gleiche Polarität weiterhin befindet ist es ab da nur noch ein Elektromagnet, und ja somit hast du auch recht was die Erde angeht, die Frequenz ist da recht komisch bei dem versuch etwas ab zu greifen, jedoch ist es auch egal ob Magnetfeld oder Leiter relativ zueinander sich bewegt, damit etwas Induziert wird, somit muss man für diesem betrieb Energie erstmal ins System bringen damit da was Passiert mit Induktion.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 18:29 #56888

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Marvin schrieb: Mit welcher Frequenz muss man dann rechnen?

Solange sich das Magnetfeld verändert wird doch auch eine Spannung induziert, und das Erdmagnetfeld verändert sich ständig. Zwar sehr langsam und in einer wirklich winzigen Größenordnung, aber es ändert sich. Warum ist da die Frequenz relevant um eine Spannung zu induzieren?

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 18:34 #56889

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Ein unbewegter Leiter gegen einem unbewegten Magnetfeld induziert keinen Strom. (insofern keine Frequenz am Magnetfeld anliegt)
Ich weiss nicht in welchen Grössenordnungen die Bewegung des Erdmagnetfelds befinden .
Sind sie kaum nachweisbar dann sollte der möglich induzierte Strom kaum nachweisbar sein.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 19:12 #56891

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Marvin schrieb: Ein unbewegter Leiter gegen einem unbewegten Magnetfeld induziert keinen Strom. (insofern keine Frequenz am Magnetfeld anliegt)
Ich weiss nicht in welchen Grössenordnungen die Bewegung des Erdmagnetfelds befinden .
Sind sie kaum nachweisbar dann sollte der möglich induzierte Strom kaum nachweisbar sein.

Das Erdmagnetfeld schwingt am Tag im Bereich von 30-40nT zwischen den Amplituden auf und ab.

Hier mal die aktuellen Daten einer Messstation in Deutschland www.ptb.de/cms/nc/ptb/fachabteilungen/ab...gnetfeldmessung.html

Das Magnetfeld würde sich also relativ zum Leiter schon bewegen, nur halt nicht besonders viel.
Das Magnetfeld ist aber ja nicht die einzige Variable bei der Induktion, es kommt auch auf den Leiter an. Mit jeder Windung erhöht sich auch die induzierte Spannung in einer Spule. Warum sollte dann meine vorgeschlagene Monsterspule mit einer Milliarde Windungen und einer umschlossenen Fläche von 50000m² nicht das, zugegeben sehr schwache, Erdmagnetfeld potenzieren? Sicher ist das nicht besonders praktisch, ich seh aber nicht wo die Theorie da einen Riegel vorschieben würde. Eine Frequenz ist ja da, halt unregelmäßig und gähnend Lahm.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 20:28 #56895

HCSOB schrieb: Sicher ist das nicht besonders praktisch, ich seh aber nicht wo die Theorie da einen Riegel vorschieben würde. Eine Frequenz ist ja da, halt unregelmäßig und gähnend Lahm.

Im Eingangspost war noch von praktischer Nutzbarkeit die Rede...

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 20:32 #56896

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Im Eingangspost war noch von praktischer Nutzbarkeit die Rede...

Naja, da lässt sich drüber streiten. Vielleicht ungünstig formuliert.

HCSOB schrieb: Wenn ja, ließe sich damit theoretisch ein nutzbarer Strom erzeugen?

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 20:41 #56897

Marvin schrieb: Wenn ich einen Trafo primärseitig mit Gleichstrom anlege dann kommt meiner Meinung nach sekundärseitig nix raus.
Ähnlich ist es ja mit dem o.g. Experiment.

Doch, da passiert was egal ob du die Gleichspannung an der Primär oder Sekundärspule anschliest es gib na der anderen eine Spannungsspitze weil sich in dem Moment das Magnetfeld ändert. Im Normalbetrieb passiert ja im Grunde auch nix anderes als das 100x die Sekunde eine "Gleichspannung" angelegt wird, nur eben abwechselnd Plus und Minus.


Aber mir ging es nicht um das Transformieren einer Wechselspannung, ich brauchte nur eine Spule mit vielen Windungen -- deshalb Primärspule weil die im Schnitt 10-20mal mehr hat als die Sekundärspule. Das Experiment könnte ja jeder machen der noch einen älteren Trafo hat -- Kern raus und gucken ob man irgend eine Spannung zwischen den freien Wicklungsenden misst und -- wichtig für die Nutzbarkeit! -- mit welchem Strom die Spannung belastbar ist.
Achja, muss man ja auch aufpassen das nicht zu nah an einem starken Sender zu machen sonst klaut man dem die Energie statt der Erde.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 21:01 #56898

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Natürlich im Augenblick des Anlegens eines Stroms kommt es zu einer Spanmungsspitze.
Aber dann beim kontinuierlichen Gleichstrom fliesst nix mehr.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 21:32 #56900

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Marvin schrieb: Aber dann beim kontinuierlichen Gleichstrom fliesst nix mehr.

Dann verändert sich das Magnetfeld ja auch nicht mehr, sondern bleibt statisch, logisch.
Wenn man aber bei 0V anfängt und langsam aber stetig die Spannung erhöht, dann hat man solange man hochdreht auch ein sich änderndes Magnetfeld und damit eine Spannung auf der Sekundärspule. Ist natürlich nicht so effektiv wie eine Umpolung mit bspw. 50Hz, aber funktionieren sollte es trotzdem.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 21:36 #56901

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Ja auch das fit.
Dann erzeugt man manuell eine sehr niederfrequente Sinuskurve.

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 05 Sep 2019 22:05 #56904

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Zumindest theoretisch sollte es also möglich sein das, sich ständig ändernde, Erdmagnetfeld anzuzapfen. Die Spule müsste halt, aufgrund der kleinen Feldstärke, Änderungsrate und unregelmäßiger Frequenz, geradezu lächerlich groß sein und würde nur einen sehr unregelmäßigen Strom liefern. Bei der Größe die es bräuchte würde wahrscheinlich auch der Eigenwiderstand und die Selbstinduktion einen Großteil der Energie fressen. :silly:

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Fragen zur Nutzbarkeit von vom Erdmagnetfeld induzierten elektrischen Feldern 07 Sep 2019 18:13 #56954

Den Eigenwiderstand hast du schon angesprochen. Da kommt womoglich noch eine kapazitive Last der vielen Windungen hinzu...

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