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Nachricht |
Acacia
Gast
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 Acacia Verfasst am: 23. März 2014 18:33 Titel: Parallelschaltung mit Spule |
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Meine Frage:
Hallo zusammen,
habe eine Verständnisfrage zum o.g. Thema.
Unzwar sind ein Widerstand R sowie eine Spule parallel an eine Gleichstromquelle angeschlossen. Meine Frage ist, wie die Spannungskurve am Widerstand und an der Spule beim Einschalten aussehen. Habe einen Schaltplan mit meiner Erwartung hochgeladen:
http://img4web.com/view/SQ7Y62
Liebe Grüße und Danke für jede Hilfe! :)
Meine Ideen:
Da die Spule im ersten Moment des Einschaltens eine gleich große, entgegengesetzte Spannung Uo induziert, fließt am Anfang der Strom nur durch den Zweig mit R. Dann baut sich langsam der Strom durch die Spule auf. Wenn der Strom ganz aufgebaut ist und sich nicht mehr ändert, stellt die Spule keinen Widerstand mehr dar. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. März 2014 18:55 Titel: |
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Deine Beschreibung stimmt nicht mit dem Schaltbild überein. Denn dort liegt in jedem Zweig noch ein weiterer Verbraucher (ohmscher Widerstand?), das hast Du in Deiner Beschreibung nicht erwähnt.
Ist die zum Zeitpunkt t=0 angelegte Spannung positiv oder negativ? Falls positiv, ist Deine "Erwartung" des Spannungsverlaufs über der Spule nicht richtig. Der Spannungsabfall an der Spule ist zum Zeitpunkt t=0 genauso groß wie die Versorgungsspannung und hat dieselbe Richtung wie der sich langsam aufbauende Strom.
Der Spannungsverlauf über dem Widerstand ist ebenfalls nicht richtig. Dort ist die Spannung nämlich konstant. Es sei denn bei dem Verbraucher L1 handelt es sich um eine Kapazität, dann würde die Spannung vom Anfangswert U0 mit der Zeit auf Null abfallen. |
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Acacia
Gast
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| Acacia Verfasst am: 23. März 2014 20:12 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | Deine Beschreibung stimmt nicht mit dem Schaltbild überein. Denn dort liegt in jedem Zweig noch ein weiterer Verbraucher (ohmscher Widerstand?), das hast Du in Deiner Beschreibung nicht erwähnt.
Ist die zum Zeitpunkt t=0 angelegte Spannung positiv oder negativ? Falls positiv, ist Deine "Erwartung" des Spannungsverlaufs über der Spule nicht richtig. Der Spannungsabfall an der Spule ist zum Zeitpunkt t=0 genauso groß wie die Versorgungsspannung und hat dieselbe Richtung wie der sich langsam aufbauende Strom.
Der Spannungsverlauf über dem Widerstand ist ebenfalls nicht richtig. Dort ist die Spannung nämlich konstant. Es sei denn bei dem Verbraucher L1 handelt es sich um eine Kapazität, dann würde die Spannung vom Anfangswert U0 mit der Zeit auf Null abfallen. |
Vielen Dank für deinen Hinweis GvC, habe jetzt nochmal meinen Schaltplan mit zugehörigen Spannungskurven überarbeitet:
http:/ /img4web.com/view/RR6QDE
Also ich gehe davon aus, dass wir eine konstante Spannungsquelle haben. Die beiden Lampen haben den gleichen ohmischen Widerstand, und R ist auch ein ohmischer Widerstand.
Ist meine Skizze bis hier hin richtig? Ich verstehe nicht, wieso die Spannung an R konstant ist. An der Spule ist die Spannung ja anfangs auch nicht konstant, sondern auch Uo. Somit fließt nur durch den oberen Zweig am Anfang der Strom.
Liebe Grüße |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. März 2014 02:01 Titel: |
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| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Ist meine Skizze bis hier hin richtig? |
Nein. Es fehlt die Spannung am ohmschen Widerstand (Spannungsteilerregel)
| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe nicht, wieso die Spannung an R konstant ist. |
Guck Dir mal die Masche ausgehend von Plus der Spannungsquelle über R und L1 zurück zur Spannungsquelle an. Was sagt der Maschensatz? Anders ausgedrückt: Die Reihenschaltung von R und L1, also zweier ohmscher Widerstände (die Du ruhig zu einem zusammenfassen kannst) liegt direkt an der Spannungsquelle.
| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Somit fließt nur durch den oberen Zweig am Anfang der Strom. |
Und der fließt in derselben Stärke dort auch weiter, egal ob im Parallelzweig irgendetwas passiert oder nicht.
Das ist wie im Haushalt, wo auch alle Verbraucher parallel geschaltet sind. Da verändert sich die Helligkeit Deiner Schreibtischlampe ja auch nicht, wenn Du den Computer einschaltest
Unter Anwendung des ohmschen Gesetzes ergibt sich dann die o.g. Spannungsteilerregel:
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Acacia
Gast
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| Acacia Verfasst am: 26. März 2014 17:39 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Ist meine Skizze bis hier hin richtig? |
Nein. Es fehlt die Spannung am ohmschen Widerstand (Spannungsteilerregel)
| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Ich verstehe nicht, wieso die Spannung an R konstant ist. |
Guck Dir mal die Masche ausgehend von Plus der Spannungsquelle über R und L1 zurück zur Spannungsquelle an. Was sagt der Maschensatz? Anders ausgedrückt: Die Reihenschaltung von R und L1, also zweier ohmscher Widerstände (die Du ruhig zu einem zusammenfassen kannst) liegt direkt an der Spannungsquelle.
| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Somit fließt nur durch den oberen Zweig am Anfang der Strom. |
Und der fließt in derselben Stärke dort auch weiter, egal ob im Parallelzweig irgendetwas passiert oder nicht.
Das ist wie im Haushalt, wo auch alle Verbraucher parallel geschaltet sind. Da verändert sich die Helligkeit Deiner Schreibtischlampe ja auch nicht, wenn Du den Computer einschaltest
Unter Anwendung des ohmschen Gesetzes ergibt sich dann die o.g. Spannungsteilerregel:
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Danke schonmal für deine Antwort!
Das mit der Maschenregel verstehe ich, die Spannung am oberen Zweig ist so groß wie die spannung am unteren Zweig bzw. wie die Quellenspannung.
Aber die Maschenregel sagt doch, dass die Summe aller einfließenden Ströme gleich der Summe der ausfließenden Ströme ist.
wieso wird denn dann die Lampe aus deinem beispiel nicht dunkler, wenn ein Computer gleichzeitig angeschlossen wird? Der Strom muss sich ja dann aufteilen und ein Teil fließt durch den Computer.
Grüße |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. März 2014 18:13 Titel: |
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| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | wieso wird denn dann die Lampe aus deinem beispiel nicht dunkler, wenn ein Computer gleichzeitig angeschlossen wird? |
Die Frage mit der Lampe war eigentlich eine Frage nach Deiner Erfahrung. Hast Du das denn mal ausprobiert? Ich hätte auch fragen können, ob Du jemals gemerkt hättest, dass das Deckenlicht dunkler wird, wenn du den Fernseher einschaltest, oder ob der Fernseher ausgeht, wenn Du den Küchenmixer anschaltest. Im Haushalt sind alle Verbraucher parallel geschaltet, so wie in Deiner Aufgabe der ohmsch-induktive Verbraucher und der ohmsche Verbraucher auch parallel geschaltet sind.
| Acacia hat Folgendes geschrieben: | | Der Strom muss sich ja dann aufteilen und ein Teil fließt durch den Computer. |
Gott sei Dank sind unsere Haushaltsnetze nicht an Stromquellen angeschlossen, die einen konstanten Strom liefern (der sich dann aufteilen müsste), sondern an Spannungsquellen, deren Spannung konstant ist und die den Strom liefern, der von der Belastung gefordert wird. Bei Parallelschaltung eines zusätzlichen Verbrauchers bleibt der Strom im ersten Verbraucher derselbe, und die Quelle liefert einen zusätzlichen Strom für den parallelen Zweig.
So ist es zwar richtig, dass der Strom sich in zwei Verbraucher aufteilt, aber dafür wird der von der Spannungsquelle gelieferte Gesamtstrom größer. Der Strom durch jeden beliebigen parallelen Zweig wird nach ohmschem Gesetz ausschließlich vom Widerstand des Zweiges und der Spannung an diesem Zweig bestimmt: I=U/R. Wenn U konstant ist, und das ist in Deiner Schaltung bei der Spannung U der Spannungsquelle der Fall, dann ist auch der Strom durch den ohmschen Zweig konstant, unabhängig davon, was in dem anderen Zweig passiert. Und was in diesem anderen ohmsch-induktiven Zweig passiert, ist wiederum vollkommen unabhängig vom parallelen ohmschen Zweig.
Der Strom im oberen Zweig ist konstant, der im unteren Zweig steigt langsam an. Der durch die Quelle fließende Gesamtstrom ist laut Knotenpunktsatz die Summe der beiden Zweigströme. |
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