Download (PDF) - Anfänger Projekt Praktikum - Bergische ...

6 Fazit 25
5 Ergebnis
Als Resultate unseres Experimentes, stehen vorallem die Messungen zur Leistung
beider Spulen und dem daraus errechneten Wirkungsgrad. Hierbei betrachten wir
hauptsächlich das Feld ab etwa 20 cm Spulenabstand.
Unser Hauptargument zur Nutzung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises als
Arbeitsfrequenz stützt sich auf die Tatsache, dass in keinem anderen Fall soviel
Energie auf die Erzeugung des Magnetfeldes entfällt. Da wir die Energieübertra-
gung induktiv erreichen wollen, skaliert die Empfangsleistung zwangsläufig mit
dem magnetischen Fluss durch die Empfängerspule und bedingt die Verwendung
der Resonanzfrequenz.
Zu dem Effekt der induktiv übertragenden Energie, kommt der Effekt eines hertz-
schen Dipols auf Seiten der Senderspule hinzu. Dieser ist aber im Vergleich zur
induktiven Energieübertragung sehr gering, da das Emittieren von elektroma-
gnetischer Strahlung proportional zu ω 4 ist. Antennen werden typischerweise im
fernen MHz Bereich betrieben, wir gehen deshalb von der Vernachlässigbarkeit
dieser Effekte aus.
Als Hauptresultat, erhalten wir einen Wirkungsgrad von 13% bei 20 cm.
6 Fazit
Abschließend ist unsere Versuchsreihe so zu bewerten, dass wir es geschafft ha-
ben die Effekte einer induktiven Kopplung zu beobachten. Der Resonanzfall ist
erkennbar der nichtresonanten Situation vorzuziehen und es findet tatsächlich ein
Energieübertrag statt. Mit größeren Spannungen/Strömen und einer optimierten
Güte des Aufbaus lassen sich vorrausichtlich tatsächlich Elektrogeräte laden bzw.
direkt mit Strom versorgen. Wir waren allerdings bei weitem nicht in der Lage
die vielversprechenden Messergebnisse von ca. 50% Leistungsübertragung über
mehrere Meter hinweg zu reproduzieren, von denen wir zuvor gelesen haben. Die
Gründe hierfür könnten bei einer mangelnden Genauigkeit, sowie Ungenauigkei-
ten und Mängel im Aufbau und der Aufhängung der Spulen, (Spulen nicht 100%
parallel und nicht perfekt gewickelt) liegen. Außerdem war es mit unseren Mit-
teln nicht möglich zwei Schwingkreise mit identischer Resonanzfrequenz zu bauen.
Hinzu kommen evtl. nicht genauer bestimmbare Effekte von außen.
Da es heutzutage immer wichtiger wird sich über die Energieeffizienz der genutz-
ten Systeme Gedanken zu machen, bietet die Energieübertragung über induktive
Kopplung nach unserem Kenntnisstand keine nennenswerte Alternative zu Ka-
belgebundenen Lösungen. Selbst mit einer Leistungsübertragung von 50% über