schwingkreis

xeal1 · Gast

Hallo

Ich habe eine Frage zum Schwingkreis.
Wie kann man sich das Entladen des Kondensators bildlich vorstellen (was passietr mit den Elektronen)
Irgendwie kann ich es mir nicht erklären weshalb, der Kondensator sich abwechselnd umgekehrt aufläd. ..
Weil mit der Selbstinduktion und der Lenzschen Regel in Spulen hat das ja nichts zu tun, wie ich eben feststellen musste.. oder ?!

Gast

Umgekehrt aufladen usw..

Weil sich die anliegende Spannung umkehrt, nur deswegen !

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Zuerst ist C auf eine Anfangsspannung aufgeladen.
Der Strom sei anfangs Null, dann wird der Schalter geschlossen.
Langsam wird sich dann C entladen, aber nicht zu schnell, da die Spule bremsend wirkt, denn sie wehrt sich nach der Lenz'schen Regel gegen die Stromänderung. Der Entladestrom sollte dann eigentlich auf Null gehen, wenn C vollständig entladen ist, aber nun hat sich die Spule schon an den Strom gewöhnt und wehrt sich gegen eine Verkleinerung desselben. Das heisst der Entladestrom fliesst weiter, obwohl C schon leer ist: das bedeutet eine Umpolung des Kondensators, bis genau die entgegengsetzte Anfangsspannung erreicht wird. Dann geht das Spiel von neuem los....

xeal1 · Gast

also findet da keine selbstinduktion (oder zumindest eine nicht so starke) statt ?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

xeal · Gast

hm ok, aber die Selbstinduktion ist jetzt nicht so stark, dass die Spule sogar eine SPannung erzeugt, die noch größer ist, also die mit der der Kondensator aufgeladen war, oder ?
Sowas kanns ja geben... (zeigt ein versuch mit Glimmlampe, die eine Zündspannung von 80 V hat. In verbindung mit einer Spule kann sie beim ausschalten der Spannung (5V) trotzem zum leuchten gebracht werden)

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ein typischer Schwingkreis ist eine Serienschaltung aus Spule und Kondensator im Kreis - in Summe müssen die Spannungen Null ergeben (Maschensatz) - oder anders ausgedrückt: Die Spannung an der Spule ist betragsmässig gleich der Spannung am Kondensator.

(
OK- technisch braucht man immer irgend ein System für die Mitkopplung um Verluste auszugleichen, aber das Prinzip ist das gleiche.
)

Man kann nicht sagen "es gibt hier nur eine leichte Selbstinduktion".

Selbstinduktion ist ja gerade was eine Spule (oder besser Induktivität) ausmacht; durch sie wird sie geradezu definiert ! Ohne Selbstinduktion (man sagt ja auch Selbstinduktivität, welche in Henry gemessen wird) würde ein Schwingkreis nicht im entferntesten funktionieren.

xeal · Gast

ja das ist mir irgendwo schon klar...
Aber wenn sich der Kondensator entläd... dann fließen elektronen in die Spule... Wechselt durch die Selbstinduktion der Strom seine Richtung ?!
Weil wenn das so wäre, dann würde sich die platte doch nicht abwechselnd unterschiedlich aufladen ???

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich verstehe dein Problem nicht und glaube dass du irgendwas nicht verstanden hast.

Angenommen C ist aufgeladen (positiver Ladungsüberschuss) mit positiver Spannung. Dann ist die Ladungsmenge Q=CU gespeichert. Wenn man nun entlädt (einen Strom bestimmter Richtung abzapft), so wird diese Ladungsmenge kleiner. Irgendwann ist sie Null und die Spannung ist dann auch Null. Wenn man dann den Strom weiterhin entnimmt, so wird die Ladung eben negativ (negativer Ladungsüberschuss = positives Ladungsdefizit) und damit wegen Q=CU auch die Spannung negativ.

Es ist egal ob die Ladungsträger Elektronen oder sonst was sind - darauf kommt es überhaupt nicht an.

Warum die Spannung am Kondensator sich umkehrt ist damit halb erklärt: Weil L dafür sorgt dass er eben über den Nullpunkt hinaus entladen wird.

Du kannst die einen Schwinkreis wie ein Federpendel vorstellen - es ist völlig äquivalent (auch mathematisch):

U ..... F
I ..... v
L .... m
Q .... x
C ... 1/D
LI (magn. Fluss) ... mv (Impuls)

U = L dI/dt .... F = m dv/dt
I = dQ/dt .... v = dx/dt
Q = CU ..... x = (1/D)F

Deine Frage warum sich die Ladung Q in C umkehrt ist äquivalent zur Frage warum sich die Auslenkung x beim Federpendel umkehrt. Ganz einfach - weil die Masse träge ist, und dafür sorgt dass die Schwingung mit der Geschwindigkeit durch den Nullpunkt in umgekehrter Richtung weitergeht. Die Feder bleibt ja dann nicht in der Ruhelage stehen.

Ganauso ist die Induktivität träge und sorgt für das weiterfliessen des Stroms. Hast Du das eine verstanden, so verstehst du auch das andere...

xeal1 · Gast

das ist mir alles klar...
also nochmal mein problem:
Angenommen Ladungsträger, z.b. Elektronen fließen auf die eine Platte des Kondensators... --> Diese Platte ist neg. aufgeladen, richtig ?
Wenn die Platte komplett geladen ist, entläd sich der Kondensator wieder, richtig ?
Die Elektronen fließen zur Spule ? richtig ?
In der Spule gibt es eine Selbstinduktion, hervorgerufen durch die änderung des stroms... richtig ?
So, in einem versuch hat sich sogar gezeigt, dass diese Induktionsspannung so groß sein kann, dass die Elektronen gerade wieder zum Kondensator umdrehen. das würde heißen, dass die gleiche platte des Kondensators wieder negativ aufgeladen ist. .... Und deshalb versteh ich nicht, wieso die Platten immer umgekehrt geladen sind..

xeal1 · Gast

ok....
ich glaub ich habs *g*
dadurch das sie die ursprünglich neg. geladene platte ja entläd, wird sie ja positiv smile

dann kommt der stom in die Spule und fließt aufgrund der lenzschen regel wieder zurück.. --> platte wird wieder neg smile

oder ? schreib morgen übrigens abi *g*

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Versuch dir den Vergleich mit dem pendel nochmals klarzumachen. Es hilft wirklich. Alles ist völlig analog, wenn man die Ersetzungen wie beschrieben macht. Und beim Federpendel wundert es dich ja auch nicht, dass das Pendel wieder zurückkehrt.

Xeal · Gast

wie gesagt, ich hab es nur verdrängt dass die platte zwischendurch pos geladen ist smile