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Wieso brummts bei unterschiedlichen Massepotentialen?

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Autor
Beitrag
Kaster
Stammgast
#1 erstellt: 23. Jul 2004, 18:27
Hallo,

Ich habe eine Frage, und zwar: Wieso brummts bei unterschiedlichen Massepotentialen?

Gehe davon aus, dass das irgendwie ein 50hz brummen sein wird, aber wie kommt das da hin?



MfG, Christian
Großinquisitor
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 23. Jul 2004, 20:22
Der Erdungswiderstand ist ja nicht überall gleich.

Er variiert abhängig von z.B. der Bodenbeschaffenheit, der Distanz zwischen zwei Erdungspunkten, Übergangswiderständen an Klemmstellen uswuswusw.

Werden jetzt zwei unterschiedlich hohe Potenziale verbunden, beginnt ein Strom vom höheren zum niedrigeren Potenzialpunkt zu fließen. Der Unterschied möchte sich ausgleichen, daher sagt man auch Ausgleichsstrom.

Das ganze sind oft nur ganz wenige Milliampere, aber es können Spannungen bis zu 200 Volt dabei auftreten.

Verbindest Du jetzt z.B. Deinen Aktivsubwoofer oder PC mit der Anlage, kann es zu solch einer Brummschleife kommen.
Der PC oder Woofer ist normalerweise über die Steckdose, und diese über den Fundamenterder des Hauses geerdet.

Der Reciever, der ja nicht geerdet ist normalerweise, wird aber nun quasi durch das angesteckte Antennenkabel geerdet.
Nun werden aber die Abschirmungen des Breitbandkabelnetzes im allgemeinen nicht in den Häusern auf Erde gelegt, sondern an den Knotenpunkten oder Verteilerpunkten. Diese können durchaus ein paar Kilometer entfernt sein.

Da baut sich jetzt ein Ausgleichsstrom auf (also kann), der vom Kableverteiler übers Kabel zum Haus fließt, dort über die Masse des Chinchkabels vom Recievers zum Woofer oder PC, von diesem über Steckdose und Hauseigenen Erder zurück in den Boden, und durch den Boden zurück zum Kabelverteiler.

Beispiel


http://graf_von_rotz.bei.t-online.de/Brumm/Brummschleife.JPG


Das Brummen entsteht nun durch die Spannung, die an den einzelnen Leitungen usw. abfällt. Wenn z.B. über das Chinchkabel vom Reciever zum Woofer nur 100mV Spannung abfallen, mag das auf den ersten Blick nicht viel sein, aber wenn man bedenkt das das NF Signal im Chinchkabel in der Regel auch nicht mehr wie 1 Volt hat im Durchschnitt, dann ist es verdammt viel, und daher brummt es mal mehr oder weniger laut.


[Beitrag von Großinquisitor am 23. Jul 2004, 20:23 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 23. Jul 2004, 22:04
Sorry, Großinquisitor, aber Deine Erklärung hält der Inquisition nicht stand ;-)

Zum Ersten ist schon die Frage von Kaster falsch. Es brummt nicht bei unterschiedlichen Massepotenzialen. Die Potenzialunterschiede sind die Folge, nicht die Ursache des Problems. Die Ursache besteht darin, daß in einer ringförmig geschlossenen Leitung wegen dem Induktionseffekt ein Strom umläuft. Diese Leiterschleife wirkt wie eine kurzgeschlossene Trafowindung und reagiert auf magnetische Wechselfelder in der Umgebung. Solche magnetischen Wechselfelder gibt's überall wo man elektrische Verkabelung hat. Die Frequenz des Wechselfeldes entspricht daher der des Netzstroms, also bei uns 50Hz.

Es hängt von der Stärke des Feldes und von der durch die Schleife umschriebene Fläche ab, wie stark die Induktion in der Schleife ist. Es wird also umso schlimmer, je stärker das Feld ist oder je größer die Schleife ist. Die übelsten Brummprobleme kommen daher von Schleifen, die durch's ganze Haus gehen. Deine Zeichnung beschreibt so ein Beispiel, aber es kann auch Brummschleifen geben, die nirgendwo mit der Erde verbunden sind. Es ist nur so daß man in der Praxis am ehesten eine große Schleife bekommt wenn die Erde mit im Spiel ist.

Eine solche Brummschleife wird nur dann zum Problem wenn die Audioverkabelung ein Teil der Schleife ist. In diesem Fall ist es normalerweise der Masseleiter bzw. der Außenleiter (Abschirmung) im Audiokabel, der an der Schleife teilnimmt. Da der Masseleiter zugleich den Bezugspegel für das Audiosignal darstellt, wird jeder Störstrom, der durch den Masseleiter fließt, auch eine Fehlerspannung zwischen den Geräten erzeugen, die als dem Audiosignal überlagert erscheint.
Großinquisitor
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 24. Jul 2004, 01:05
@pelmazo


Die Zeichnung sollte auch nur ein Beispiel sein. Ich schrieb ja das es viele Ursachen haben kann.

Sicher kann es auch solche Schleifen unabhängig einer Erdung geben.


Die Potenzialunterschiede sind die Folge, nicht die Ursache des Problems.


Ausser bei Erdungsabhängigen Schleifen, welche ja durch unterschiedliche Erdungswiderstände mit ausgelöst werden.

Auch die bekannten, Reciever-Antennenkabel an Subwoofer/PC u. Gehäuseerdung treten nunmal meistens durch unterschiedliche Erdungspotenziale auf.


Es ist nur so daß man in der Praxis am ehesten eine große Schleife bekommt wenn die Erde mit im Spiel ist.



Darauf wollt ich ja hinaus.


[Beitrag von Großinquisitor am 24. Jul 2004, 01:09 bearbeitet]
RealHendrik
Inventar
#5 erstellt: 24. Jul 2004, 15:31

Die Zeichnung sollte auch nur ein Beispiel sein. Ich schrieb ja das es viele Ursachen haben kann.

Sicher kann es auch solche Schleifen unabhängig einer Erdung geben.


Das ist so nicht richtig. Für das Brummen sind nicht unterschiedliche Erdpotentiale verantwortlich (das wäre dann ein Fall für den Elektriker, weil es auf eine mangelhafte Hausinstallation hinweist), sondern tatsächlich die Leiterschleife, die durch mehrfache Erdung (das sieht man bei Deinem Beispiel-Bild sehr deutlich: rote Punkte) entsteht, in die durch die in der Umgebung vorhandenen magnetischen Wechselfelder eine Brummspannung induziert wird. Das Brummen ist also keine Folge von Ausgleichsströmen, sondern von elektromagnetischer Induktion.


Die Potenzialunterschiede sind die Folge, nicht die Ursache des Problems. Ausser bei Erdungsabhängigen Schleifen, welche ja durch unterschiedliche Erdungswiderstände mit ausgelöst werden.


Nein!! Die unterschiedlichen Erdungswiderstände sind so gering, dass sie unmöglich die Ursache sein können. Im Gegenteil: Wären sie ausreichend gross, würde das Brummen sogar wesentlich geringer, weil die elektrische Brummspannung genau in diesen "Erdungswiderständen" zur Wirkung käme (und quasi nutzlos in Wärme umgewandelt würde) und nicht irgendwie durch die Geräte verstärkt wird. Allerdings wäre dass dann ein Fall für den Elektriker, weil...


Auch die bekannten, Reciever-Antennenkabel an Subwoofer/PC u. Gehäuseerdung treten nunmal meistens durch unterschiedliche Erdungspotenziale auf.


Und nochmal NEIN! Nicht unterschiedliche Erdungspotentiale, sondern eine durch Doppelerdung geschlossene Leiterschleife, in die elektromagnetische Wechselfelder induziert werden, ist die Ursache für das Problem.

Gruss,

Hendrik
Großinquisitor
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 24. Jul 2004, 19:41
Ups Sorry.

Die Leiterschleiße und Induktion hab ich völlig vergessen
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