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Phasen des elektromagnetischen Schwingkreises?
 
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EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 16:24    Titel: Phasen des elektromagnetischen Schwingkreises? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Also, ich verstehe die 3te Phase des elektromagnetischen Schwingkreises nicht. Doch fangen wir von vorne an:

1. Der Plattenkondensator ist geladen (E-Feld). Noch fließe kein Strom.
2. Ein Ladungsausgleich findet statt und Strom fließt über die Spule. Ein M-Feld entsteht in und um der Spule. Der Plattenkondensator ist nicht mehr geladen.
3. Das M-Feld bricht zusammen, da kein Strom mehr fließt und Selbstinduktion findet statt. Laut der Lenz'schen Regel sollte der Strom nun entgegen ihrer Ursache fließen.

Doch warum fließt dieser in Richtung des anfänglichen Stroms (Punkt 2), sodass die Kondensatorplatten umgekehrt geladen sind und nicht entgegen, sodass die Kondensatorplatten wie in Punkt 1 geladen sind??

Ich bin irgendwie total verwirrt :/

Meine Ideen:
Mir würde nur einfallen, dass die ursprüngliche Stromrichtung nicht die Ursache ist. Aber was sonst?
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 17. Jun 2015 17:58    Titel: Antworten mit Zitat

Der Kondensator entlädt sich über die Induktivität. Wenn er entladen ist, ist der Strom am größten, dieser will aber weiterfließen, da sich die Induktivität gegen eine Stromänderung wehrt. Das hat zur Folge, dass der Kondensator nachher umgekehrt geladen ist.
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 18:35    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Der Kondensator entlädt sich über die Induktivität.

Mit Induktivität ist die Spule gemeint, richtig?

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Wenn er entladen ist, ist der Strom am größten, dieser will aber weiterfließen, da sich die Induktivität gegen eine Stromänderung wehrt. Das hat zur Folge, dass der Kondensator nachher umgekehrt geladen ist.


Warum ist der Strom dann am größten und warum will dieser weiterfließen, weil sich die Induktivität dagegen wehrt?

Ich blicke da irgendwie gar nicht durch LOL Hammer grübelnd
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 19:03    Titel: Antworten mit Zitat

Ich glaube, eine bildliche Darstellung wäre am besten, damit ich das endlich kapiere.

Beim Übergang von Bild2 zu Bild3 verstehe ich nicht, warum der Plattenkondensator nun umgekehrt geladen ist.
Es findet ein Stromausgleich über die Spule statt, bis der Kondensator nicht mehr geladen ist. Soweit so gut.
Doch warum geht der selbstinduzierte Strom von der Spule nun gegen den Uhrzeigersinn und nicht im Uhrzeigersinn?
Was ist hier der Ursprung, dem entgegengewirkt wird?



elektromagn_schwing_01.png
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ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jun 2015 19:28    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:

Beim Übergang von Bild2 zu Bild3 verstehe ich nicht, warum der Plattenkondensator nun umgekehrt geladen ist.

Zunächst ist die Energie im elektrischen Feld des Kondensators gespeichert (Bild 1, Feldenergie W=1/2 C U^2). Der Kondensator entlädt sich nun, was dazu führt, dass die Energie vom Kondensator ins magn. Feld der Spule überführt wird. Wenn die Kondensatorspannung den Wert null erreicht, ist die gesamte Energie im magn. Feld angekommen (W=1/2 L I^2). Die Stromstärke ist nun maximal.
Da die magn. Feldenergie nicht einfach so verschwinden kann, fließt der Strom erstmal weiter, bis der Kondensator entgegengesetzt geladen ist*. Von diesem Moment an vollzieht sich der ganze Vorgang mit entgegengesetzen Vorzeichen nochmal.


Als Analogon kannst Du eine Schaukel betrachten:
Zum Beginn heben wir die Schaukel an, d. h. wir stecken potentielle Energie in das System hinein. (Kondensator ist geladen.)
Die Schaukel bewegt sich nun immer schneller, bis sie schließlich an ihrem tiefsten Punkt angelangt ist. An diesem Punkt ist die ehemalige potentielle Energie aufgebraucht und sämtliche Energie als kinetische Energie vorhanden. Da die kinetische Energie nicht einfach so verschwinden kann, schaukelt die Schaukel weiter** und gewinnt wieder an Höhe. Am höchsten Punkt angekommen vollzieht sich der ganze Vorgang mit entgegengesetztem Vorzeichen nochmal.


Viele Grüße
Michael



* Energetisch betrachtet könnte der Strom auch einfach zurück statt weiter fließen. Ich vermute, der Impulserhaltungssatz ist der Grund dafür, dass der Strom weiterfließt; dem elektromagnetischen Feld kann man ja auch einen Impuls zuordnen. Bei Interesse könnten wir uns das mal genauer überlegen.

** Energetisch betrachtet könnte sie auch in die entgegengesetzte Richtung "zurückschaukeln", das geschieht aber erfahrungsgemäß nicht. Grund dürfte der Impulserhaltungssatz sein. Die Schaukel kann nur über die beiden Seile Impuls an die Verankerung abgeben. Im Tiefpunkt hängen die Seile aber gerade so, dass kein horizontaler Impuls ausgetauscht werden könnte.
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht, um Lesbarkeit zu erhöhen. Steffen



Warte, warte. Heißt das, wenn Strom allg. durch eine Spule fließt und die Spannungsquelle abgeschaltet wird, fließt der Induktionsstrom dann (zumindest erfahrungsgemäß) in die selbe Richtung durch die Spule, wie es vorher auch so war und nicht in die entgegengesetzte Richtung?

Wenn ja, dann kapiere ich das alles wieder. Wenn nicht, dann bin ich weiterhin verwirrt grübelnd
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jun 2015 20:13    Titel: Antworten mit Zitat

Guten Abend,

Zitat:
Warte, warte. Heißt das, wenn Strom allg. durch eine Spule fließt und die Spannungsquelle abgeschaltet wird, fließt der Induktionsstrom dann (zumindest erfahrungsgemäß) in die selbe Richtung durch die Spule, wie es vorher auch so war und nicht in die entgegengesetzte Richtung?

Wenn ja, dann kapiere ich das alles wieder. Wenn nicht, dann bin ich weiterhin verwirrt grübelnd


ausgehend von Deinem Bild 1 fließt der (techn.) Strom zunächst mal im Uhrzeigersinn los und fließt so lange, bis der Kondensator entgegengesetzt augeladen ist.

Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 20:30    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, es geht mir hier um das allgemeine. Wenn wir den Plattenkondensator mal durch eine Spannungsquelle ersetzen würden, wohin fließt der Strom durch Selbstinduktion bei der Spule, wenn man die Spannungsquelle ausschaltet?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jun 2015 20:35    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:
Nein, es geht mir hier um das allgemeine. Wenn wir den Plattenkondensator mal durch eine Spannungsquelle ersetzen würden, wohin fließt der Strom durch Selbstinduktion bei der Spule, wenn man die Spannungsquelle ausschaltet?

Der Strom fließt im ersten Moment einfach weiter, und zwar in der gleichen Richtung wie vorher.

Wenn Du die Spannungsquelle durch einen Kurzschluss ersetzt und von einem widerstandslosen Wicklungsdraht der Spule ausgehst, so fließt der Strom theoretisch gesehen unendlich lang weiter im Kreis.

Wenn Du die Spannungsquelle durch einen Leerlauf ersetzt, baut sich zwischen den beiden Drähten eine hohe Spannung auf, die im Endeffekt beispielsweise zu einem Funkenüberschlag führt. Das würde man dann eine "Induktionsspannung" nennen. Das zugehörige E-Feld ist nur außerhalb der Drähte vorhanden.

Ersetzt Du die Spannungsquelle durch einen Widerstand, so fließt der Strom so lange weiter, bis die Feldenergie komplett in Wärme übergegangen ist.


Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 20:45    Titel: Antworten mit Zitat

Also beim Einschalten wirkt die Selbstinduktionsspannung entgegen der Spannungsrichtung und beim Ausschalten mit der ursprünglichen Spannungsrichtung?

Tut mir Leid, ich muss es einfach doppelt bestätigt haben, weil mir von einem Freund eingetrichtert wurde, dass bei beiden Fällen die Selbstinduktionsspannung in die umgekehrte Richtung fließt. Und ich dachte selber die ganze Zeit, dass es so wäre... oO
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jun 2015 21:06    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:
Also beim Einschalten wirkt die Selbstinduktionsspannung entgegen der Spannungsrichtung und beim Ausschalten mit der ursprünglichen Spannungsrichtung?

Tut mir Leid, ich muss es einfach doppelt bestätigt haben, weil mir von einem Freund eingetrichtert wurde, dass bei beiden Fällen die Selbstinduktionsspannung in die umgekehrte Richtung fließt. Und ich dachte selber die ganze Zeit, dass es so wäre... oO


wir müssen uns genau klarwerden, was eigentlich mit "Selbstinduktionsspannung" gemeint ist. Insofern würde ich vorschlagen, dass wir zumindest auch von E-Feldern sprechen.

Denn wenn Du eine Batterie an eine Spule anschließt, dann hast Du eines sicher nicht: ein Spannungsgleichgewicht!

Du hast vielmehr ein sogenanntes elektrisches Wirbelfeld. Die elektrische Feldstärke hat

a) im Spulendraht näherungsweise den Wert 0
(genauer: mit der spezifischen Leitfähigkeit und der Stromflussdichte )
und b) zwischen den Drahtenden (Luft, Batterie) einen von null verschiedenen Wert.

Der Begriff "Spannung" ergibt in diesem Zusammenhang keinen Sinn, da das, was man normalerweise als Spannung bezeichnen würde, nämlich das Linienintegral über E entlang einer Kurve, vom Weg abhängig ist. In der Praxis spricht man dennoch von Spannung und meint das Integral über das E-Feld durch die Luftstrecke, die sogenannte "Klemmenspannung".

Damit ich Dir helfen kann, müsstest Du zunächst verstehen, dass eine Spannung nicht fließt, sondern existiert oder anliegt.

Es wäre dann ganz gut, wenn Du ein konkretes Beispiel benennst, bei dem Du Zählpfeile für die Ströme und Spannungen definierst -- sonst können wir die Vorzeichen ja nicht eindeutig angeben. Wir sollten uns dann parallel immer Gedanken um das E-Feld machen.


Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 22:25    Titel: Antworten mit Zitat

Oh Gott, so langsam habe ich das Gefühl, ich werde so wie der auf meinem Profilbild. Ich bin doch nur ein einfacher Schüler, ein Laie bei diesem Thema. Big Laugh

Fangen wir einfach mal von vorne an. Vergessen wir einfach mal alles, was wir geschrieben haben und kommen auf meine ursprüngliche Frage zurück.

Ich stelle es einfach mal so vor, wie ich dachte, wie die Phasen des elektromagnetischen Schwingkreises aussehen sollten. Dazu nehmen wir einfach das Bild zur Hand, was ich schon mal gepostet habe:

1. Bild: Ein Plattenkondensator ist geladen. Es existiert ein E-Feld. Noch fließe kein Strom.
2. Bild: Strom fließt über die Spule, um einen Ladungsausgleich beim Plattenkondensator herzustellen. Ein Magnet-Feld entsteht dabei in der Spule. Der Plattenkondensator ist nicht mehr geladen. Doch weil kein Strom mehr fließt, da der Ladungsausgleich abgeschlossen ist, bricht das Magnet-Feld zusammen. Wie bei der Formel U(induziert)= n*A*ΔB/Δt zu erkennen ist, findet eine Induktionsspannung statt und somit auch ein Induktionsstrom, welches dem abfallendem Strom (der durch den Ladungsausgleich am Plattenkondensator entstand) entgegenwirkt.
Somit gelangen wir wieder zum 1. Bild und alles fängt von vorne an.


Wo liegt da mein Denkfehler?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jun 2015 23:01    Titel: Antworten mit Zitat

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:
Oh Gott, so langsam habe ich das Gefühl, ich werde so wie der auf meinem Profilbild. Ich bin doch nur ein einfacher Schüler, ein Laie bei diesem Thema. Big Laugh

Fangen wir einfach mal von vorne an. Vergessen wir einfach mal alles, was wir geschrieben haben und kommen auf meine ursprüngliche Frage zurück.

Ich stelle es einfach mal so vor, wie ich dachte, wie die Phasen des elektromagnetischen Schwingkreises aussehen sollten. Dazu nehmen wir einfach das Bild zur Hand, was ich schon mal gepostet habe:

1. Bild: Ein Plattenkondensator ist geladen. Es existiert ein E-Feld. Noch fließe kein Strom.
2. Bild: Strom fließt über die Spule, um einen Ladungsausgleich beim Plattenkondensator herzustellen. Ein Magnet-Feld entsteht dabei in der Spule. Der Plattenkondensator ist nicht mehr geladen. Doch weil kein Strom mehr fließt, da der Ladungsausgleich abgeschlossen ist,

Hier ist es nicht mehr richtig: Zum Zeitpunkt, an dem der Ladungsausgleich komplett abgeschlossen ist (U=0), ist der Strom maximal! (Die Energie steckt ja jetzt im Magnetfeld. Das kann nur existieren, wenn Strom fließt.)

In dem Moment, zu dem U=0 ist, fließt der Strom ungehindert weiter, da im gesamten Stromkreis kein E-Feld mehr vorhanden ist: Im Kondensator ist wegen U=0 das E-Feld E=U/d = 0, und der Spulendraht ist ohnehin niederohmig, so dass dessen E-Feld vernachlässigbar ist.

Durch den Strom lädt sich der Kondensator nun langsam auf (entgegengesetzt wie vorher). Je größer die Spannung am Kondensator ist, umso stärker wird der Strom "gebremst". (Das U(induziert), von dem Du sprichst, ist ja gerade die Spannung am Kondensator.) Nach einer gewissen Zeit sinkt der Strom durch die "Bremswirkung" der Kondensatorspannung auf 0 ab. Der Kondensator ist jetzt entgegengesetzt geladen. Wir sind jetzt bei Bild 3.


Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 17. Jun 2015 23:29    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht, um Lesbarkeit zu erhöhen. Steffen



Ich glaube, wir kommen dem ganzen schon ein ganz großes Stück näher. (Danke übrigens, dass du dich die ganze Zeit mit mir rumschlägst Big Laugh )

Doch eine Sache verstehe ich nicht. Warum gibt es noch Strom (und warum ist der maximal?), wenn keine Spannung mehr da ist?
Ich dachte immer: "ohne Spannung, kein Strom".
Hängt da der Energieerhaltungssatz mit drin, der so gesagt meine Denkweise außer Kraft setzt?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jun 2015 23:44    Titel: Antworten mit Zitat

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:

Ich glaube, wir kommen dem ganzen schon ein ganzes großes Stück näher. (Danke übrigens, dass du dich die ganze Zeit mit mir rumschlägst Big Laugh )

Doch eine Sache verstehe ich nicht. Warum gibt es noch Strom (und warum ist der maximal?), wenn keine Spannung mehr da ist?
Ich dachte immer: "ohne Spannung, kein Strom".

Das gilt nur bei einem ohmschen Widerstand, der durch die Gleichung gekennzeichnet ist.

Bei einer idealen Spule gilt , d. h. die Spannung ist die Ableitung des Stromes. Wenn der Strom maximal ist (Extremwert!) hat die Ableitung (die Spannung) eine Nullstelle.

Eine reale Spule kannst Du Dir in erster Näherung als Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstand und einer Induktivität (=ideale Spule) vorstellen.


Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 18. Jun 2015 11:27    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht, um Lesbarkeit zu erhöhen. Steffen




Ich habe das alles glaube ich nun verstanden. Also es ist richtig, dass die Selbstinduktionsspannung gegen den Strom beim Ladungsausgleich wirkt, aber da der Strom in diesem Moment maximal ist, erfolgt nur eine "langsame" Abbremsung des Stromes, bis der Plattenkondensator umgekehrt geladen ist, richtig?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 18. Jun 2015 12:23    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht, um Lesbarkeit zu erhöhen. Steffen



Die Lenzsche Regel gilt natürlich. Sie sagt aus, dass die induzierte Spannung ihrer Ursache (das ist die zeitl. Änderung des B-Feldes in der Spule) entgegenwirkt. Wenn also die Änderung des B-Feldes beispielsweise gleich 0 ist, wie zum Zeitpunkt des Strommaximums, ist die induzierte Spannung gleich null.

Das ist aber zum Verständnis der Vorgänge m. E. nicht wirklich entscheidend. Wichtiger ist es zu verstehen, dass die Energie zwischen Kondensator (el. Feld) und Spule (magn. Feld) hin- und her"pendelt".

Das Abbremsen des Stromes (zum Zeitpunkt mit U=0) erfolgt dadurch, dass der Strom den Kondensator immer weiter auflädt und damit Energie in den Kondensator speist. Wenn es Dir zum Verständnis hilft, kannst Du Dir ja überlegen, dass sich so ein Kondensator nicht von alleine auflädt. Die Ladungen, die sich schon auf den Kondensatorplatten befinden, wollen ja eigentlich zur anderen Platte fließen und stoßen daher zusätzlich ankommende Ladungen ab. Um diese Abstoßung zu überwinden, benötigt man Energie: die Energie aus dem Magnetfeld, die dann später als elektrische Feldenergie im Kondensator steckt.


Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 18. Jun 2015 14:57    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht, um Lesbarkeit zu erhöhen. Steffen

Hmm, okay. Der Grund, warum der Strom noch weiter durch die Spule fließt, obwohl in diesem Moment die Spannung gleich Null ist, ist -von dem was ich nun gelernt habe- die Selbstinduktion der Spule, die einen plötzlichen Abfall der Stromstärke verhindert. Und wegen dieser Selbstinduktion laden sich die Kondensatoren umgekehrt auf.
Soweit richtig? grübelnd


Zuletzt bearbeitet von EventuellerGenius am 18. Jun 2015 15:38, insgesamt einmal bearbeitet
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 18. Jun 2015 15:27    Titel: Antworten mit Zitat

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:
Der Grund, warum der Strom noch weiter durch die Spule fließt, obwohl in diesem Moment die Spannung gleich Null ist, ist -von dem was ich gelernt habe- die Selbstinduktion der Spule, die einen plötzlichen Abfall der Stromstärke verhindert.


Irgendwie ist das noch nicht ganz richtig. Im Moment des Strommaximums passiert überhaupt keine Induktion, d.h. es wird keine Spannung induziert, da die Stromänderung null ist.

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:
Und wegen dieser Selbstinduktion laden sich die Kondensatoren umgekehrt auf.


Nein, der Kondensator lädt sich auf, weil ein Strom fließt, d.h. es werden Ladungen auf eine Platte transportiert, die von der anderen Platte abgezogen werden.

In der ersten Viertelperiode wirkt der Kondensator als Spannungsquelle, der einen Strom durch die Spule treibt, bis dieser maximal ist. Die Spannung ist dann null. In der zweiten Viertelperiode wirkt die Spule als Stromquelle, die den Kondenstor (in umgekehrter Richtung) auflädt, bis die Spannung maximal ist. Der Strom ist dann null. In der dritten Viertelperiode wirkt der Kondensator wieder als Spannungsquelle, die einen Strom in umgekehrter Richtung durch die Spule treibt, da ja die Spannung jetzt auch entgegengesetzt zu der anfänglichen Spannung ist. Das geht so lange, bis der Strom maximal ist. Die Spannung ist dann null. in der vierten Viertelperiode wirkt die Spule wieder als Stromquelle, die den Kondensator auflädt, bis die Spannung maximal ist. Der Strom ist dann null. Danach beginnt der ganze Vorgang von vorn.

Bedenke, dass laut Maschensatz die Spannung an beiden Elementen und laut Knotenpunktsatz der Strom durch beide Elemente zu jedem Zeitpunkt jeweils gleich sind.
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 18. Jun 2015 16:09    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:

Irgendwie ist das noch nicht ganz richtig. Im Moment des Strommaximums passiert überhaupt keine Induktion, d.h. es wird keine Spannung induziert, da die Stromänderung null ist.


Ja gut, genau zu dem Zeitpunkt passiert das ja nicht, aber der Grund, dass der Strom, selbst nachdem die Spannung gleich Null ist, noch weiter fließt, ist die Selbstinduktion. Richtig so?

GvC hat Folgendes geschrieben:

Nein, der Kondensator lädt sich auf, weil ein Strom fließt, d.h. es werden Ladungen auf eine Platte transportiert, die von der anderen Platte abgezogen werden.

Aber welch einen Grund sollte es geben, dass der Strom selbst nach dem Ladungsausgleich weiterhin fließt?

GvC hat Folgendes geschrieben:

In der ersten Viertelperiode wirkt der Kondensator als Spannungsquelle, der einen Strom durch die Spule treibt, bis dieser maximal ist. Die Spannung ist dann null. In der zweiten Viertelperiode wirkt die Spule als Stromquelle, die den Kondenstor (in umgekehrter Richtung) auflädt, bis die Spannung maximal ist.

Braucht die Spule denn keine Spannung, um als Stromquelle zu wirken?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 18. Jun 2015 18:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

EventuellerGenius hat Folgendes geschrieben:

GvC hat Folgendes geschrieben:

Irgendwie ist das noch nicht ganz richtig. Im Moment des Strommaximums passiert überhaupt keine Induktion, d.h. es wird keine Spannung induziert, da die Stromänderung null ist.


Ja gut, genau zu dem Zeitpunkt passiert das ja nicht, aber der Grund, dass der Strom, selbst nachdem die Spannung gleich Null ist, noch weiter fließt, ist die Selbstinduktion. Richtig so?

Das Induktionsgesetz liefert in Verbindung mit dem Durchflutungsgesetzden den Zusammenhang zwischen u(t) und i(t) bei der Spule. Beide Gesetze -- Induktionsgesetz und Durchflutungsgesetz -- haben dabei die gleiche "Wichtigkeit".

Der Zusammenhang zwischen u(t) und i(t), nämlich besagt, dass bei u=0 der Spulenstrom weiterfließt, denn es ist ja dann di/dt=0. Insofern kann man mit viel gutem Willen vielleicht mit "ja" antworten.

Ein viel einleuchtenderer Grund, weshalb der Spulenstrom weiterfließt, ist aber die Tatsache, dass zum Abschalten des Stromes (d. h. zum Abbau des Magnetfeldes) Energie wegtransportiert werden muss. Das geschieht erfahrungsgemäß aber nicht "plötzlich". Deshalb fließt der Strom erstmal weiter.

Genauso musst Du bei der Schaukel, wenn sie am tiefsten Punkt anhalten willst, auch erst einmal Energie aus dem System rausnehmen, da sie sich sonst weiterbewegt.


Zitat:

GvC hat Folgendes geschrieben:

Nein, der Kondensator lädt sich auf, weil ein Strom fließt, d.h. es werden Ladungen auf eine Platte transportiert, die von der anderen Platte abgezogen werden.

Aber welch einen Grund sollte es geben, dass der Strom selbst nach dem Ladungsausgleich weiterhin fließt?

Weil der Energietransport träge abläuft.

Zitat:

GvC hat Folgendes geschrieben:

In der ersten Viertelperiode wirkt der Kondensator als Spannungsquelle, der einen Strom durch die Spule treibt, bis dieser maximal ist. Die Spannung ist dann null. In der zweiten Viertelperiode wirkt die Spule als Stromquelle, die den Kondenstor (in umgekehrter Richtung) auflädt, bis die Spannung maximal ist.

Braucht die Spule denn keine Spannung, um als Stromquelle zu wirken?
[/quote]
Nein, nicht zwingend. Die Spule als Stromquelle legt den Strom fest, der fließt; das angeschlossene Bauelement bestimmt dann die Spannung.

Das angeschlossene Bauelement ist ein ungeladener Kondensator. Ein ungeladener Kondensator hat aber U=0. Das ist ein Kurzschluss.

Da die Spannung am Kondensator aufgrund der damit verbundenen Energie W=1/2 C U^2 genauso wenig springen kann wie der Strom an der Spule mit der Energie W = 1/2 L I^2, ändern sich beide Größen nur allmählich.


Viele Grüße
Michael
EventuellerGenius



Anmeldungsdatum: 17.06.2015
Beiträge: 16

Beitrag EventuellerGenius Verfasst am: 18. Jun 2015 19:19    Titel: Antworten mit Zitat

Okay, ich denke, dass ich es jetzt alles verstanden habe Big Laugh Thumbs up!
Vielen Dank nochmal für die ganzen Erklärungen. smile
Ich hoffe, ich bin nicht der einzige, der bei diesem Thema solche Schwierigkeiten hatte LOL Hammer
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