RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Selbstinduktion: Denkfehler bei genauer Abfolge der Ereignis
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik
Autor Nachricht
Tesafilm



Anmeldungsdatum: 06.04.2014
Beiträge: 2

Beitrag Tesafilm Verfasst am: 06. Apr 2014 14:08    Titel: Selbstinduktion: Denkfehler bei genauer Abfolge der Ereignis Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Halli hallo,
im Rahmen einer kleinen Wiederholung bin ich auf den Prozess der Selbstinduktion wieder gestoßen. Dieser leuchtet mir auch soweit komplett ein.
Nun stoße ich jedoch auf ein Problem, wenn ich mir den Einschaltvorgang an einer realen Spule im Gleichstromkreis erklären möchte. Den Verlauf der Stromstärke I verstehe ich sehr wohl, wenn ich mir mithilfe des Maschensatzes die entsprechende Differentialgleichung und damit die Funktion für den Verlauf herleite - es handelt sich um begrenztes exponentielles Wachstum (Stromstärke steigt zu Beginn nur langsam aufgrund der hemmenden, induzierten Gegenspannung etc.)
Wenn ich mir diesen Prozess jedoch als Abfolge von Ereignissen vorstellen möchte - was zwar genau genommen nicht unbedingt richtig ist, weil die entprechenden Größen wie die Stromstärke sowie die Gegenspannung sich gegenseitig bedingen und simultan verändern - stoße ich auf das Problem.




Meine Ideen:
1) Stromkreis wird geschlossen, Strom beginnt zu fließen
2) Mit Einsetzen des Stromflusses, besteht auf einmal eine Änderungsrate des Stromes , die ungleich 0 ist
3) Demenstprechend bildet sich eine hemmende Gegenspannung in der Spule, die die den Stromfluss behindert
4) Dadurch sinkt die Änderungsrate des Stromes
5) Die induzierte Gegenspannung sinkt

Und nun bin etwas aufgeschmissen, was den nächsten Schritt angehen würde.
Theoretisch müssten ja die Gegenspannung sowie die Änderungsrate des Stromes null werden, aber dies bekomme ich im Rahmen dieser Betrachtungsweise nicht hin.

Ich habe mich irgendwie festgefahren in der Vorstellung, dass der sechste Schritt wäre, dass die Stromstärke durch die kleiner werdende Gegenspannung wieder schneller steigen würde, was absolut Unfug ist.

Weiß jemand in diesem Zusammenhang vielleicht weiter?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 06. Apr 2014 14:38    Titel: Re: Selbstinduktion: Denkfehler bei genauer Abfolge der Erei Antworten mit Zitat

Tesafilm hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
...
4) Dadurch sinkt die Änderungsrate des Stromes
5) Die induzierte Gegenspannung sinkt
...
Theoretisch müssten ja die Gegenspannung sowie die Änderungsrate des Stromes null werden, aber dies bekomme ich im Rahmen dieser Betrachtungsweise nicht hin.

Ich habe mich irgendwie festgefahren in der Vorstellung, dass der sechste Schritt wäre, dass die Stromstärke durch die kleiner werdende Gegenspannung wieder schneller steigen würde, was absolut Unfug ist.


Ich erkenne nicht die Logik in Deiner letztgenannten Vorstellung. Warum soll die Stromstärke schneller steigen, wo doch Spannung und Stromänderungsrate laut Induktionsgesetz direkt proportional sind?



Was wäre denn Deiner Vorstellung nach der Grund für einen schnelleren Stromanstieg bei kleiner werdender Spannung? Die konstante Gesamtspannung kann es nicht sein. Denn in dem Maße, wie die Spannung an der Induktivität abnimmt, wächst der Spannungsabfall am ohmschen Widerstand der Spule. Der Maschensatz ist jedenfalls immer erfüllt. Der ist ja auch die Grundlage für die Herleitung der Dgl., aus der sich der (immer langsamer) zunehmende Strom und die abnehmende Induktionsspannung ergibt. Und das scheinst Du doch verstanden zu haben, oder?
Tesafilm



Anmeldungsdatum: 06.04.2014
Beiträge: 2

Beitrag Tesafilm Verfasst am: 06. Apr 2014 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Der Maschensatz sowie die im Induktionsgesetz enthaltene Proportionalität zwischen der Gegenspannung sowie der Stromänderungsrate ist mir durchaus klar, genauso wie die Herleitung der Dgl.

Wenn ich mir jedoch den ganzen Prozess als so eine Abfolge vorstelle - dann fällt mir partout nicht ein, was der nächste Schritt wäre. Wenn die zu überbrückende Gegenspannung sinkt, dann könnte ja der Strom ungehinderter fließen. Dementsprechend müsste die Änderungsrate doch wieder steigen, oder nicht? Dass das falsch ist und dem Induktionsgesetz widerspricht, ist mir an dieser Stelle auch klar, aber kann man das eventuell auch rein qualitativ begründen? Oder geht das gar nicht?

In meiner beschriebenen Abfolge - was wären denn da die nächsten Schritte?
Vielleicht könnte mir das ja zum Aha-Moment verhelfen..
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 06. Apr 2014 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

Besteht die Möglichkeit, dass du dein Punkt 5)
zeichnerisch darstellst bzw. auf der Zeichnung erklärst?
Man kann die Zeitachse benutzen.

http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/elektromagnetische-induktion



Einschalten2.gif
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  Einschalten2.gif
 Dateigröße:  21.28 KB
 Heruntergeladen:  398 mal


_________________
Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3405

Beitrag ML Verfasst am: 06. Apr 2014 17:30    Titel: Re: Selbstinduktion: Denkfehler bei genauer Abfolge der Erei Antworten mit Zitat

Hallo,

Tesafilm hat Folgendes geschrieben:
Den Verlauf der Stromstärke I verstehe ich sehr wohl, wenn ich mir mithilfe des Maschensatzes die entsprechende Differentialgleichung und damit die Funktion für den Verlauf herleite - es handelt sich um begrenztes exponentielles Wachstum (Stromstärke steigt zu Beginn nur langsam aufgrund der hemmenden, induzierten Gegenspannung etc.)

Ich würde zunächst einmal gerne wissen, wie das Versuchsexperiment aussieht (Quelle, Drahtwiderstand, Verschaltung).

In dem Zusammenhang müssen wir dann vermutlich auch über die ominöse "Gegenspannung" sprechen. Der Clou bei Induktionsexperimenten im Sinne von "Ruheinduktion" liegt ja gerade darin, dass bei den Experimenten kein Spannungsgleichgewicht herrscht. Die Logik lautet: Das vorhandene "Spannungsungleichgewicht" (genauer: das el. Wirbelfeld) ist die Ursache für den zeitlich ansteigenden Strom.


Viele Grüße
Michael
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik