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Nachricht |
HeinrichWerner
Gast
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 HeinrichWerner Verfasst am: 30. Sep 2017 12:39 Titel: Frage zur Spule als Induktivwiderstand |
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Meine Frage:
Servus,
Eine Frage zur Selbstinduktion:
Wenn ich einen Stromkreis aus Gleichspannungsquelle und Spule mit Induktivität L schließe, dann hemmt ja der Induktionsstrom der Spule den Anstieg der Stromstärke des Kreises. Aber: Bleibt die (induzierte) Gegenspannung der Spule trotzdem erhalten und senkt damit den Betrag des maximalen Stromes im Kreis? Oder bricht auch die Induktionsspannung zusammen, d.h. die entgegen der Stromrichtung durch Induktion verschobenen Elektronen werden Teil des Gesamtstromes?
Meine Ideen:
Vielen Dank |
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HeinrichWerner
Gast
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| HeinrichWerner Verfasst am: 30. Sep 2017 12:43 Titel: |
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Und, sorry für den Doppelpost, aber habe etwas vergessen:
Falls die Induktionsspannung erhalten bliebe, dann wäre die Spule ja ein konstanter Widerstand (der erst groß ist und sich dann auf einen konstanten Wert einstellte).
Ansonsten würde der Widerstand sich ja nur noch auf den Drahtwiderstand der Spule begrenzen, der Strom würde sehr groß und es käme wahrscheinlich zum Kurzschluss.
Was trifft davon zu?
Danke im Voraus |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 30. Sep 2017 12:54 Titel: Re: Frage zur Spule als Induktivwiderstand |
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| HeinrichWerner hat Folgendes geschrieben: |
Wenn ich einen Stromkreis aus Gleichspannungsquelle und Spule mit Induktivität L schließe, dann hemmt ja der Induktionsstrom der Spule den Anstieg der Stromstärke des Kreises. Aber: Bleibt die (induzierte) Gegenspannung der Spule trotzdem erhalten und senkt damit den Betrag des maximalen Stromes im Kreis?
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Die "induzierte Gegenspannung" gibt es nicht. Sie ist eine Krücke, um das Phänomen der Induktion in einem Modell (Netzwerkmodell) zu beschreiben, das unter der Bedingung gültig ist, dass induktives Verhalten vernachlässigbar ist.
In dem Stromkreis bestehend aus einer Spannungsquelle und einer Spule besteht kein "Gleichgewicht" von Spannung sondern ein Ungleichgewicht, und dieses Ungleichgewicht führt zur Veränderung der Stromstärke.
Dabei gilt im Verbraucherzählpfeilsystem* die Gleichung:
 = L \cdot \frac{\mathrm{d}i(t)}{\mathrm{d}t})
u(t) ist die Spannung zwischen den Klemmen der Spule (gemessen über eine Strecke, die nicht im Draht verläuft), und i(t) ist der Strom durch die Spule. (Ohmsche Verluste im Spulendraht werden vernachlässigt.)
Solange an den Klemmen eine Spannung existiert, steigt der Strom weiter an.
Viele Grüße
Michael
*https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Verbraucherzaehlpfeil.svg |
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HeinrichWerner
Gast
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| HeinrichWerner Verfasst am: 30. Sep 2017 13:10 Titel: |
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Vielen Dank für die Antwort.
Allerdings klärt das meine Frage noch nicht ganz, ob die Induktionsspannung zusammenbricht, nachdem der hemmende Gegenstrom infolge einer Veränderung des magnetischen Flusses durch die Spule (ich berufe mich auf das Modell) geflossen ist. Sprich, ob die Spule den Gesamtstrom (sein Maximum) dauerhaft oder nur temporär hemmt.
Denn wenn nicht, dann wäre das doch unter Umständen ein Kurzschlussfall?
Viele Grüße |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 30. Sep 2017 14:04 Titel: |
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Solange Du die Spannungsquelle und die Spule als ideal ansiehst, also jeweils ohne ohmschen Widerstand, bricht da gar nichts zusammen, sondern der Strom steigt linear an
=\frac{U}{L}\cdot t)
wobei U die Spannung der Spannungsquelle ist. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3399
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| ML Verfasst am: 30. Sep 2017 14:07 Titel: |
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Hallo,
| HeinrichWerner hat Folgendes geschrieben: | Sprich, ob die Spule den Gesamtstrom (sein Maximum) dauerhaft oder nur temporär hemmt.
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Die Spule hemmt nicht den Strom, sondern sie definiert (meinetwegen auch: hemmt) die Änderung der Stromstärke bei gegebener Spannung.
Es gilt:
Beispiel:
Wenn wir an eine Spule eine zeitlich konstante Spannung von u(t)=U=5V anlegen und die Spule eine Induktivität von L=2 Henry hat, bedeutet das für die Stromänderung:
}{\mathrm{d}t} = \frac{U}{L} = \frac{5\,\mathrm{V}}{2\,\mathrm{H}} = 2{,}5 \frac{\mathrm{A}}{\mathrm{s}})
Pro Sekunde erhöht sich dann die Stromstärke um 2,5 A. Nach der Gleichung ist die Stromstärke nach oben also nicht begrenzt.
In der Praxis gibt es natürlich schon eine Begrenzung der Stromstärke nach oben. Aber es sind nicht die induktiven Eigenschaften der Spule, die den Strom begrenzen, sondern andere Eigenschaften (insbesondere der ohmsche Widerstand des Drahtes).
Viele Grüße
Michael |
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