Som Plus-medlem får du: Tillgång till våra Plus-artiklar | Egen blogg och Portfolio | Fri uppladdning av dina bilder | Rabatt på kameraförsäkring och fotoresor | 20% rabatt på Leofoto-stativ och tillbehör | Köp till Sveriges mest lästa fototidning Fotosidan Magasin till extra bra pris.

Plusmedlemskap kostar 349 kr per år

Annons

Varför viner en blixt?

Produkter
(logga in för att koppla)

linusjern

Medlem
Har funderat över detta ett tag nu. Varför viner det när blixten laddas?
Jag jobbar på ett högspänningslabb, och hanterar högspänning och kondensatorer dagligen, visserligen betydligt högre spänningar och större kondningar. Men jag har aldrig hört att det viner om utrustningen. Ingen på jobbet har kunnat ge mej en förklaring till blixtens vinande. Så nu förlitar jag mej på er expertis.
 
Vinandet kommer av hur den höga spänningen alstras. Med bara några få 1,5V-batterier kan du inte få blixtröret att tändas, så du måste ha en högre spänning. Denna kan du inte åstadkomma med bara likström, så någonstans i blixten sitter en oscilator som genererar växelström. Denna används sedan i tex en laddningspump för att bygga upp en hög likspänning.

Ljudet du hör är helt enkelt växelspänningen som får någon av blixtens komponenter att vibrera i takt med spänningen. Det är inte ett helt okänt fenomen, och behöver inte ha med transformatorer att göra (men kan ha).

För blixtens del är det så att desto högre växelspänningsfrekvens den arbetar med desto snabbare laddas den upp.
 
Jag vill försöka komplettera förklaringen varför det viner i blixten när den laddas.
Det som laddas är en kondensator av väldigt hög kapacitet av minst 1000 uF (mikro Farad) med mycket hög spänning, av tusentals Volt.
Varför skall man ladda en kondensator? Jo, kondensatorns poler är kopplade till blixtrörets 2 poler utav 3. Den tredje är tändpolen. Blixtröret är fyllt med en ädelgas, ofta Xenongas och kräver en mycket hög spänning för att utlösas, men den spänningen är likspänning, därför att en växelspänning skulle utlösa blixten automatiskt utan att vänta på fotografens knapptryckning. Så, när knappen trycks ned blir tändpolen strömsatt med en kort impuls och ioniserar gasen i röret vilket har som följd att gasen blir ledande och kondensatorn töms mycket snabbt i en kort urladdning.
Nu startas en ny uppladdning av kondensatorn. För att konvertera de c:a. 6 Volt från batteriet till några tusen volts likspänning till kondensatorn kan man inte använda en vanlig transformator. Transformatorerna fungerar endast med växelström. Därför finns i blixtar en inbyggd högprestanda multivibrator, en oscillator som omvandlar de 6 V. likspänning till 6 V växelspänning som sedan transformeras upp med en 6/1000 V transformator (1000V är ett exempel). Problemet är att om man skulle använda en vanlig transformator, som t.ex. till en dörrklocka skulle dimensionerna vara enorma. Detta pga. att vårt elnäts frekvens ligger på 50 Hz. Antalet varv i en transformators spolar är beroende av frekvensen. Ju högre frekvens desto mindre antal varv/Volt. Därför är multivibratorn i blixten dimensionerad för en frekvens av några tusen Hz, en frekvens som låter så vinande. Det kan också märkas att frekvensen ökar snabbt, därför att den stora kondensatorn belastar transformatorn, vilken i sin tur belastar multivibratorn. Den orkar inte ladda så snabbt och frekvensen dämpas i början av belastningen, men ökar snabbt till några tusen Hertz och sedan stannar. När kondensatorn är uppladdad behövs inte mer ström och multivibratorn stoppas av elektroniken i blixten.
Okay, det var en lång utläggning, men den väckte gamla minnen för mig, när jag själv byggde min egen blixt. Det käns som det var för ”tusen år” sedan.:D
Jag är säker på att frågeställaren är hemma med fackuttryck. Min bedömning är alltså att vinandet kommer från den ökande frekvensen i oscilator/transformatorkomplexet.
/Fred
 
Senast ändrad:
P.S.

Om jag skulle göra en jämförelse med en TV eller CRT bildskärms nätagregat med blixtens, då är TVns oscillator igång hela tiden med samma, konstant höga frekvens, över det hörbara ljudområdet. Bildröret kräver ju över 20000 Volt och även oscillatorfrekvensen mycket högre.
I blixten ökar frekvensen från noll till några tusen Hertz och sedan stannar, men kan komma igång för en mycket kort tid för att komplettera kondensatorns eventuella läckström. Det hörs inte.
Rätta mig om jag har fel :)
/Fred
 
Tack för en mycket utförlig och bra förklarig!
Jag kan kanske bidra med lite information om ljud i transformatorer:
Som jag fattar det så borde det vara högspänningstransformatorns kärna som vibrerar.
när en transformatorkärna vibrerar så åstakommer den ett ljud varje gång den "vänder" så om den matas med en ström med frekvensen 1 kHz så hör man ett ljud med frekvensen 2 kHz.

MVH Linus
 
Förenklat, tycker jag, är så att transformatorns primärspole kopplad till oscillatorn (den är faktiskt del av oscillatorn) fungerar som en högtalarspole. När oscillatorn startar är frekvensen så låg att den hamnar i hörbart område och ökar ständigt, men snabbt till över 10-12000 Hz, som faller ytanför den praktiska hörbarhetsgränsen. Dessutom stannar oscillatorn ganska snabbt. Den här frekvensökningen upplevs mycket förstärkt i blixtar. Givetvist inget skadligt för blixten.
Jag kan tillägga att i mina experiment med blixtbygge råkade jag ut för mera långvariga vinande pga. att uppladdningen av kondingen tog längre tid. Ibland stannade det inte alls därför att slutfrekvensen var ställd på c:a 2000 Hz och kondensatorn hade höga förluster. Men det funkade endå. (härliga tider var det ;) )
/Fred
 
Samma princip används för nästan all spänningsomvandling.
Transformatorer, vet väl alla vad det är. Exvis en för 230 till 12 Volt den brummar, det vinanade ljudet är bara 50 Hz.
Men dagens små batteriladdare till mobiltelefoner jobabr med ohörbara frekvenser, exvis 50 - 100 kHz.
Man likriktar 230 Volt till 310 Volt likspänning, driver en oschillator och en transformator som sekundeärt har färre varv och man tar ut 12 Volt som likriktas. Ett exempel på samma sak som i blixten fast från hög till låg spänning.
Forna tiders blixtaggregat hde en mekanisk oschillator, en vibrator, som hackade batteriet till c:a 50 Hz, en vanlig transformator transformerade upp till de 500 till 1000Volt blixten skall ha.
För låga frekvenser behövs stora tunga järntransforamtorer, för höga frekvenser blir transforamtorn liten och är av järnpulever material, sk ferriter.
I TV är det vinade ljudet 16 kHz och få hör det.

Varför man då inte kommit upp till 50 - 100kHz i blixtaggregaten vet jag inte, men nog finns det moderna blixtar som är "tysta", dvs man hör inte dess omvandlarfrekvens.

Det är de elektromagentiska fälten kring en sådan här omvandlare, som de elallergiska mår dåligt av, men en blixt är man ju inte exponerad för så länge som en datorskärm.

Men en PLASMA TV däremot, då har vi dessa system med med en effekt på 600 - 1000 Watt den vill jag inte sitta nära. ( 100 meter)
 
Reglerslinga

Hej på Er, moderna blixtar har säkert ofta en switchfrekvens på 50-100 kHz och borde därför vara ohörbara. Problemet är ofta att man har en reglerslinga som kollar om kondensatorn är tillräckligt uppladdad. Denna återkopplingsslinga kan variera tiden som den snabbare switchningen är inkopplad och då hamnar ljudet ofta inom det hörbara området.

Ha det bra


/Jörgen
 
Senast ändrad:
ANNONS