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Spulenmagnetfeld im Schwingkreis
 
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Feeder



Anmeldungsdatum: 05.04.2015
Beiträge: 142

Beitrag Feeder Verfasst am: 30. März 2019 13:22    Titel: Spulenmagnetfeld im Schwingkreis Antworten mit Zitat

Hey,

ich verstehe gut wie sich eine Spule im Gleichstromkreis verhält. Ein Magnetfeld baut sich auf und bleibt dann die ganze Zeit in der Spule, der Stromfluss wird maximal und die Gegenspannung minimal; schön und gut. Soweit ich weiß baut sich das Magnetfeld sofort auf.

Jetzt baue ich aber einen Schwingkreis und lade den Kondensator auf. Nachdem der Aufladevorgang abgeschlossen ist, schließen wir die Spannungsquelle ab; es existieren nur noch Spule und Kondensator.

Jetzt wird der Kondensator sich entladen und die Elektronen durch die Spule fließen. Ein Magnetfeld baut sich auf. Eine Gegenspannung wird anliegen. Diese Gegenspannung kann nicht größer sein, als die Spannung des Kondensators.
Allerdings sinkt die Spannung im Kondensator expontentiell ab. Dh. der Stromfluss wird schwächer. Weniger Gegenspannung wird induziert. Ebenso wird das Magnetfeld wieder schwächer. Das heiß doch dann aber das alle Ladungsträger gefloßen sind und dann einfach nichts mehr schwingt. Das kann aber nicht sein.

Wo liege ich falsch?

Wenn tatsächlich eine stärke Gegenspannung anliegen kann, als Spannung am Kondensator, dann müsste ja der Kondensator sich nie ganz entladen.

Ebenso verwirrt mich folgendes:
Durch ein sich verändertes Magnetfeld wird ein Strom induziert. Ein Strom induziert aber ein Magnetfeld (Selbstinduktion) Wie stoppt dieser Prozess?
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2901
Wohnort: München

Beitrag isi1 Verfasst am: 30. März 2019 13:32    Titel: Antworten mit Zitat

Man lädt nur kurz auf, denn der Kondensator ist sehr schnell voll. die stromanstiegsgeschwindigkeit durch die Spule ist anfangs recht hoch, wird wegen der geingeren Kondensatorspannung immer geringer, bis der maximale Strom durch die Spule fließt und der Kondensator keine Spannung mehr hat. Nun treibt jedoch die Spule weiterhin ihren Strom , so dass sich der Kondensator langsam mit entgegengesetzter Spannung auflädt. Diese Gegenspannung verringert den Strom durch die Spule anfangs langam, dann immer schneller, bis der Spulenstrom Null ist und der Kondensator (fast) die Anfangsspannung, aber negativ hat. Nun geht das gleiche Spiel in entgegengesetztet Richtung wieder los. Die Stromkurve war bisher eine halbe sin-Welle, keine Exponentialfunktion (sofern der Spulenwiderstand nicht zu groß ist).
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Feeder



Anmeldungsdatum: 05.04.2015
Beiträge: 142

Beitrag Feeder Verfasst am: 30. März 2019 13:57    Titel: Antworten mit Zitat

isi1 hat Folgendes geschrieben:
Man lädt nur kurz auf, denn der Kondensator ist sehr schnell voll. die stromanstiegsgeschwindigkeit durch die Spule ist anfangs recht hoch, wird wegen der geingeren Kondensatorspannung immer geringer, bis der maximale Strom durch die Spule fließt und der Kondensator keine Spannung mehr hat. Nun treibt jedoch die Spule weiterhin ihren Strom , so dass sich der Kondensator langsam mit entgegengesetzter Spannung auflädt. Diese Gegenspannung verringert den Strom durch die Spule anfangs langam, dann immer schneller, bis der Spulenstrom Null ist und der Kondensator (fast) die Anfangsspannung, aber negativ hat. Nun geht das gleiche Spiel in entgegengesetztet Richtung wieder los. Die Stromkurve war bisher eine halbe sin-Welle, keine Exponentialfunktion (sofern der Spulenwiderstand nicht zu groß ist).


Ist mir nicht klar. Wieso sollte die Spule nachdem Entladen des Kondensators noch etwas tuen, schließlich besitzt sie ja dann kein magnetisches Feld mehr.
Soweit ich weiß entladen sich Kondensator mit e^-t

https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/ladungen-felder-oberstufe/ein-und-ausschalten-von-rc-kreisen
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 30. März 2019 15:21    Titel: Re: Spulenmagnetfeld im Schwingkreis Antworten mit Zitat

Hallo,

Feeder hat Folgendes geschrieben:

ich verstehe gut wie sich eine Spule im Gleichstromkreis verhält. Ein Magnetfeld baut sich auf und bleibt dann die ganze Zeit in der Spule, der Stromfluss wird maximal und die Gegenspannung minimal; schön und gut.

Entgegen vielen anderslautenden Beschreibungen in Büchern der Experimentalphysik gibt es keine Gegenspannung im Sinne der Kirchhoff'schen Maschengleichung. Ganz im Gegenteil. Der Feldaufbau passiert gerade deshalb, weil kein Spannungsgleichgewicht vorliegt.
Vgl. hierzu den letzten Abschnitt in:
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion#Grundlegende_Experimente

In diesem Video wird es genauer erklärt (ab Minute 33):
https://www.youtube.com/watch?v=nGQbA2jwkWI

(Beachte, dass das Induktionsgesetz in der dort genannten Form nur bei ruhenden Konturlinien gilt.)

Zitat:

Ein Strom induziert aber ein Magnetfeld (Selbstinduktion) Wie stoppt dieser Prozess?

Der induzierte Strom wirkt seiner Ursache -- der Flussdichteänderung -- entgegen.

Viele Grüße
Michael
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