Ein/Auschaltverhalten Spule Kondensator

Ascareth · Anmeldungsdatum: 11.11.2010 Beiträge: 203

Hallo,

das Einschaltverhalten eines Kondensators sollte doch eigentlich wie folgt sein:

Im Einschaltmoment ist der Strom Ic maximal und die Spannung Uc = 0. Mit stetigem Aufbau des Influenzfeldes, steigt dann auch die Kondensatorspannung Uc, die der angelegten Spannung U0 entgegengerichtet ist. Dadurch ergibt sich schaltungstechnisch der unendlich hohe Widerstand im vollständig geladenen Zusand.

Da doch aber die Influenzspannung der angelegten Spannung entgegengerichtet ist, müsste dann nicht die Spannung Uc wie bei der Spule zu Beginn negativ sein?

Bei der Spule wird ja argumentiert, dass die Stromänderung im Einschaltmoment sehr hoch ist, dies ein hohe Selbstinduktionsspannung Ui zur Folge hat, die, der Lenz'schen Regel nach, ihrer Ursache entgegengerichtet ist.

Ui = - L * I_punkt

Aber warum zeichnet man die Kondensatorspannung nicht auch anfangs negativ?

Gruß, Asca

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Eine Diskussion über die Vorzeichen von Spannungen ist so lange sinnlos, wie nicht klar ist, wie die positive Richtung der jeweiligen Spannung definiert ist und ob es sich bei der in Frage stehenden Spannung um eine Erzeugerspannung (EMK=elektromotorische Kraft) oder einen Spannungsabfall handelt.

Ascareth · Anmeldungsdatum: 11.11.2010 Beiträge: 203

Anbei habe ich die Schaltungen und die Kennlinien für die Spule und den Kondensator für den Einschaltvorgang gefügt.

Was ich dabei wie gesagt nicht so ganz verstehe ist, warum die Spulenspannung hier zu Beginn negativ eingezeichnet wird. Es ist mir zwar schon klar, warum der Strom durch die zu Anfang 0 sein muss, aber das mit der Spannung ist mir nicht so klar.

vBlack · Anmeldungsdatum: 09.04.2014 Beiträge: 7

Naja,

wirkt ja

sozusagen entgegen, deswegen muss

negtiv sein - damit

0 wird.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Ascareth · Anmeldungsdatum: 11.11.2010 Beiträge: 203

Ja ok. Aber wieso gilt das dann nicht für den Kondensator auch so?

Die Influenzspannung wirkt doch der Ursache auch entgegen. Schließlich ist das Influenzfeld dem Erzeugerfeld (der Erzeugerspannung) entgegen gerichtet.

PS: Hier die Schaltung mit der Kondensatorkennlinie im Ladevorgang

Die Spannung über dem Kondensator müsste doch hier eigentlich auch negativ sein oder nicht? Weil das dem Erzeugerfeld entgegen gerichtete Influenzfeld doch einen Potentialunterschied darstellt, der dem Erzeuger-Potentialunterschied entgegengerichtet sein sollte. Oder was raff ich da nicht?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wenn Du die beiden Fälle schon vergleichen willst, dann auf die in der nachfolgenden Skizze dargestellte Art und Weise.

Ascareth · Anmeldungsdatum: 11.11.2010 Beiträge: 203

Nee ich will nichts vergleichen. Aber es sieht so aus, als wäre meine Frage nur aufgekommen, weil wieder irgendein Idiot die Spannungsrichtungen so kompliziert eingetragen hat, dass ein normaldenkender Mensch das nicht sofort sieht.

Es ist ganz einfach: Im Einschaltmoment fällt über der Spule die Spannung UL = UK ab, weil die Stromänderung (Flussänderung) anfangs sehr groß ist, was die negative Induktionsspannung Ui zur Folge hat, die ja der Spannung UK entgegengerichtet ist. Nur deswegen also kann überhaupt eine Spannung UL über der Spule im Einschalt moment abfallen und deswegen muss die Spannung Ui natürlich auch negativ sein.

Beim Kondensator ist es so, dass anfangs natürlich keine Spannung Uc abfallen kann, da die Influenzladung (Influenzspannung) ja noch nicht annähernd aufgebaut ist. Nachdem der Kondensator dann aber geladen ist, also die Influenzspannung die der angelegten Spannung entgegenwirkt, muss über diesem die volle angelegte Spannung abfallen.

Im Ausschaltmoment ist es dann so, dass das Influenzfeld sich entläd und weil es aber eine zur angelegten Spannung entgegengerichtete Polarität hat, muss ein Strom auch in Gegenrichtung getrieben werden.

Bei der Spule ist es aber so, dass im Ausschaltmoment die Induktionsspannung so wirkt, dass das Magnetfeld aufrecht erhalten werden soll. Damit wechselt aber die Induktionsspannung die Polarität und treibt einen Strom in positive Richtung. Deshalb fließt also ein Strom mit unveränderter Polarität im Auschalt- wie im Einschaltmoment weiter.

Ist das so richtig?