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TryingToUnderstandIt
Anmeldungsdatum: 23.05.2022
Beiträge: 58
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 TryingToUnderstandIt Verfasst am: 16. Jun 2022 09:42 Titel: Zündspule (Ohmscher Widerstand und Strom bei Schaltkreis mit |
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Meine Frage:
Hallo wieder einmal an die Physiker,
Heute frage ich mehr oder weniger mit einer Dringlichkeit, weil diese heutige Aufgabe sehr wichtig ist (bzw. wichtig, sie richtig zu lösen). Deswegen möchte ich sie hier in das Portal schicken, weil ich mir dann relativ sicher sein kann, dass mir irgendwer weiterhelfen kann  . Die Aufgabe selber habe ich in den Anhang gestellt.
Meine Ideen:
EDIT: Jetzt, da ich mich damit befasst habe, hier meine Ansätze:
Zu 1. (Gefragt ist die Richtung des Stroms für alle Zweige, sowie das berechnen von  und  durch  und  )
Da der Schalter umgelegt ist, fließt der Strom qualitativ von oben nach unten, also bei und  eben oben 'rein' und unten 'raus'
Für und  :
Für und gilt das Ohmsche Gesetz:
 und
 . Hierbei ist  (ähnlich, wie für  ) 
 kann wie folgt berechnet werden:
Somit gilt also: 
( kann bei beiden verwendet werden, weil von der Stromquelle für beide Kreisläufe der selbe Strom  kommt.)
Zu 2. (Gefragt ist, was qualitativ passiert, wenn der Schalter geöffnet wird)
Offensichtlich nehmen qualitativ und ab, wobei jedoch schneller abnimmt, als . Zudem ändert sich die Stromrichtung durch R1, da nach dem Öffnen des Schalters die Spule einen Induktionsstrom erzeugt, der im Uhrzeigersinn verläuft und somit entgegen der ursprünglichen Stromrichtung durch R1, aber immer noch in die gleiche Richtung wie die ursprüngliche Stromrichtung durch R2 und L.
Zu 3. (Gefragt ist, der zeitliche Verlauf von ) :
Ich habe das als Anfangswertproblem angenommen, wobei =\frac{U_{0}}{R_{1}}) .
Also: Mit der Maschenregel gilt: 
+R_{2}*I(t)+L*\dot{I(t)} = 0 = L*\dot{I(t)} + I(t) *(R_{1} + R_{2}))
Ich teile durch L: } + I(t)*\frac{(R_{1}+R_{2})}{L})
Bringe }) auf die andre Seite: } = I(t)*\frac{(R_{1}+R_{2})}{L})
und teile durch ) : }}{I(t)} = \frac{(R_{1}+R_{2})}{L})
Wenn ich das ganze dann umforme, bekomme ich:
} = \frac{(R_{1}+R_{2})}{L})
}*dI = \frac{(R_{1}+R_{2})}{L} *dt)
Dann beide Seiten integrieren und ich bekomme:  = e^{-\frac{(R_{1}+R_{2})*t}{L}}+\frac{U_{0}}{R_{2}} )
Zu 4 (Gefragt war nach den Spannungen an und unmittelbar nach dem Öffnen des Schalters):
Unmittelbar danach ist der Strom immer noch I:
Somit ist der Induzierte Strom:  )
Mit der Maschenregel: 
Zu 5:
1) Nach dem Öffnen gilt:  )
Aus 3:  = \frac{U_{0}}{R_{2}})
Also:  = 3003 V )
2) Das gilt, weil die Spule hier die Stromquelle ist im Vergleich die Induktivität zu den Widerstanden so klein ist, dass man diese vernachlässigen kann
Und natürlich bedanke ich mich jetzt schon mal für jegliche Antwort und Ansätze bzw. Hilfestellungen
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
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| Angeschaut: |
1634 mal |
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Zuletzt bearbeitet von TryingToUnderstandIt am 21. Jun 2022 11:18, insgesamt 6-mal bearbeitet |
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TryingToUnderstandIt
Anmeldungsdatum: 23.05.2022
Beiträge: 58
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| TryingToUnderstandIt Verfasst am: 20. Jun 2022 19:21 Titel: |
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Da bisher ja keine Antwort kam, kann ich davon ausgehen, dass meine Ansätze richtig sind ? 
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1548
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| Nobby1 Verfasst am: 20. Jun 2022 20:47 Titel: |
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Bei geöffneten Schalter ändert sich die Stromrichtung durch R1. Die Spule wirkt als Batterie die einen Induktionsstrom erzeugt, der in der Spule und R2 die gleiche Richtung wie vorher hat aber in der Parallelschaltung eben umgekehrt.
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TryingToUnderstandIt
Anmeldungsdatum: 23.05.2022
Beiträge: 58
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| TryingToUnderstandIt Verfasst am: 20. Jun 2022 20:58 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Bei geöffneten Schalter ändert sich die Stromrichtung durch R1. Die Spule wirkt als Batterie die einen Induktionsstrom erzeugt, der in der Spule und R2 die gleiche Richtung wie vorher hat aber in der Parallelschaltung eben umgekehrt. |
Perfekt, vielen Dank für deine Antwort.
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Fragvogel_1
Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 73
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| Fragvogel_1 Verfasst am: 21. Jun 2022 10:44 Titel: |
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Hi,
| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Bei geöffneten Schalter ändert sich die Stromrichtung durch R1. Die Spule wirkt als Batterie die einen Induktionsstrom erzeugt, der in der Spule und R2 die gleiche Richtung wie vorher hat aber in der Parallelschaltung eben umgekehrt. |
wenn es erlaubt ist, eine Bemerkung zu machen: Eine Batterie ist eine Spannungsquelle, die Spule im Leerlauf verhält aber sich wie eine Stromquelle.
Grüße
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1548
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| Nobby1 Verfasst am: 21. Jun 2022 10:54 Titel: |
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Wenn es so ist, dann ist es so . Die Diskussion will ich hier nicht wieder aufmachen.
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