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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brenndauer Funke - wie ausrechnen?


Autor: Peter-12546 (Gast)
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Hallo Leute!
Ganz einfache Frage, für die ich keine Antwort fand:
Wenn ich einen Kondensator mit, sagen wir 10 nF und einer Ladespannung 
von 100 kV über eine Funkenstrecke mit 10 mm Abstand in Luft entlade, 
wie lange brennt dann der Funke? Und zweitens: Wie hoch ist die 
Restladespannung?
Leitungswiderstand soll 1 Ohm sein, Lufttemperatur soll als konstant 
angenommen werden, soll heißen, die Lufterwärmung bleibt 
unberücksichtigt, bzw. es handelt sich um eine optimal gekühlte 
Löschfunkenstrecke - also rein theoretisch.
Mit der e-Funktion komme ich hier ja nicht weiter, denn ich weiß ja 
nicht, bei welcher Spannung der Funke abreißt.
Gruß
Peter

Autor: Ben (Gast)
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glaub bloß nicht daß der funke immer bei der gleichen spannung 
abreißt. da werden einige volt toleranz auftreten. wozu brauchst du ne 
100KV funkenstrecke?

Autor: Stefan (Gast)
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Hi.
Da musst Du mal in der DIN 0432 nachschauen, da gehts um Stossspannungen 
für Prüfzwecke.
Soweit ich weis ist es ja so, dass bei einem "Funken" ein ionisierter 
Kanal da ist, der so gut wie keinen Widerstand mehr hat (im Verhältnis). 
So lange wie Strom fliebt bleibt es auch ionisiert.
Dadurch kann sich deine Quelle (so lange keine Energie mehr nachkommen 
kann) entladen. Allerdings sollte man bedenken, dass bei 
Hochspannungssachen auch eine ordnung der Elementarteilchen stattfindet 
und sich dadurch eine Rückspannung bilden kann. Das dauert ne Zeit bis 
da nichts mehr da ist.

Gruß.

Autor: Peter-12546 (Gast)
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Danke.
Zu dieser DIN habe ich keinen zugriff.
Rückspannung soll unberücksichtigt bleiben. Also eine einmalige einzelne 
Entladung.
Tja, da der Kondensator ja (e-Funktion) theoretisch nie ganz leer ist 
und die Funkenstrecke immer geschlossen ist solange strom fließt wäre 
rein rechnerisch die Brenndauer unendlich - das ist ja das Paradoxe.
Aber irgendwie muss es ja zu berechnen gehen.

Autor: Peter R. (pnu)
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Eine einfache Antwort gibt es dabei wohl kaum, da die meisten Parameter 
bei diesem Vorgang unbekannt sind.

Der Ionisierungsvorgang beim Zünden verläuft stark streuend, von 
Luftfeuchtigkeit, Staubteilchen,Luftbewegung usw. beeinflusst. Ebenso 
das Erlöschen des Lichtbogens.

Dazu ist der Vorgang das Schwingen eines Schwingkreises bestehend aus 
Kapazität des Kondensators mit Inneninduktivität des C, Induktivität der 
Zuleitungen und anderen Induktivitäten zusammen. Der Verlustwiderstand 
besteht aus Widerstand in den C-Belägen, dem dielektrischen Verhalten 
des Isolierstoffes usw.

Ein Berechnen ist nahezu unmöglich, man kann nur messen und eventuell 
Teile des Spannnungs-Stromverlaufs deuten.

Autor: Dennis (Gast)
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Der Strom wird geringer, die Temperatur des Lichtbogens wird geringer, 
die Elektronen rekombinieren (oder werden alle in die Elektrode 
abgesaugt - keine Ahnung...), und der Funke verlischt...

Autor: Peter-12546 (Gast)
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OK, verstehe.
Kann man es ungefähr berechnen?
Gruß
Peter

Autor: Peter R. (pnu)
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Die Restspannung hängt ganz wesentlich davon ab, wieviel Energie im 
Lichtbogen und in den Zuleitungen verbraten werden und wieviel in der 
Induktivität hängen bleibt. Wenn der Lichtbogen bereits nach der ersten 
Halbschwingung erlischt, kann es z.B. zu einer negativen Restspannung im 
Kondensator kommen. Aber es ist nahezu stochastisch, nach wievielen 
Halbschwingungen der Lichtbogen im Nulldurchgang des Stromes erlischt.

Autor: unterStrom (Gast)
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Hallo,
anbei das Schirmbild einer Durchschlages mit 150kV Stoßspannung an einer 
Kugelfunkenstrecke mit d=10cm, Abstand: 5,5cm.
Die Schwingung dauert ca. 10 Perioden, also 230ns.

AusRECHNEN ist da aber nicht drin.

Jürgen

Autor: Jürgen Franz (unterstrom)
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noch was:
die Restspannung dürfte ca. 30V betragen. Der Plasmakanal besteht 
länger, als der Stromfluss dauert. Also fliesst solange Strom, bis die 
Spannung der Elektroden nicht mehr ausreicht, die Luft zu ionisieren. 
Man hat den gleichen Effekt wie beim Elektroschweißen oder einer 
Bogenlampe - und die funktionieren ab 30 V. Also müsste unter 30V der 
Stromfluss zum erliegen kommen; die 30V bleiben dann stehen.

Jürgen

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