www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ein Kondensator ist ein Ladungsspeicher. Eine Induktivität ist ?


Autor: Phil (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute,

mittlerweile kann ich mir ja ganz gut vorstellen, wie ein Kondensator 
praktischerweise funktionert.

Bei einer Spule sieht das schon ganz anders aus.

Nen Kondensator (Ladungsspeicher) nehm ich immer um was zu glätten bzw. 
zu puffern.

Was ist eine Spule? Wie stellt man sich die am besten vor?

Autor: Mine Fields (Gast)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
In der Induktivität wird die Energie über ein Magnetfeld gespeichert.

Autor: Dussel (Gast)
Datum:

Bewertung
4 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Kondensator versucht die Spannung aufrecht zu erhalten, eine Spule 
den Strom. Wenn man einen Kondensator lädt und dann kurzschließt, 
versucht er die Spannung zu halten und lässt einen hohen Strom fließen. 
Wenn man Strom durch eine Spule fließen lässt und dann die Verbindung 
unterbricht, versucht die Spule den Stromfluss aufrecht zu erhalten und 
erzeugt eine hohe Spannung.
Außerdem lässt ein Kondensator hohe Frequenzen besser durch als 
niedrige, während eine Spule niedrige Frequenzen besser durchlässt als 
ein Kondensator.
Nur kurz zwei der 'komplementären' Eigenschaften gegenüber gestellt.

Autor: Benito (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Genau, eine Spule ist demnach ein Magnetfeldspeicher.
In der Praxis wird eine induktivität aber auch gerne als 
frequenzabhängiger Wderstand eingesetzt. Mit steigender Signalfrequenz 
nimmt der Widerstand der Spule für das Signal zu.

Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das bildlichste wäre wohl so etwas (nicht schlagen, hier wird etwas 
bildliches gefragt):

Ein Strom durch einen Leiter erzeugt ein Magnetfeld das den Raum 
"erregt". Dabei wird das Feld immer weiter "verwirbelt" wie ein 
Schwungrad, ähnlich einer "Trägheit", dazu ist Energie notwendig. Beim 
wegnehmen der treibenden Kraft (Strom) führt das zu den 
Spannungsspitzen.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Das, was beim Kondensator die Ladung ist, ist bei der Spule der
magnetische Fluss. Die Antwort auf deine Frage ist also:

  Ein Kondensator ist ein Ladungsspeicher.

  Eine Induktivität ist ein Magnetflussspeicher.

... auch wenn's etwas komisch klingt. Damit die beiden Sätze wirklich
zusammenpassen, könnte man noch "Induktivität" durch "Spule" ersetzen.

Was mich aber selber interessieren würde:

  Ein Kondensator wird [auf]geladen.

  Eine Spule wird ... ?

Vielleicht [auf]gemagnetflusst oder [auf]gemagnetflossen, oder was?

Autor: Dussel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei uns heißt es 'aufmagnetisiert'. Das würde ich aber eher als 
'Umgangssprache' bezeichnen.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dussel schrieb:
> Bei uns heißt es 'aufmagnetisiert'. Das würde ich aber eher als
> 'Umgangssprache' bezeichnen.

Klingt aber trotzdem besser als meine Vorschläge ;-)
Und den Sinn trifft's eigentlich auch ganz gut.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Für mich hat z.B. ein Schaltnetzteil eine Lade- und eine Freilaufphase. 
Folglich wird auch die (Speicher-)Induktivität ganz einfach geladen (mit 
Energie).

Z.B. läutet eine Glocke. Sie glockt nicht...
Und eine Laute läutet eben nicht, sie tönt...  ;-)

Autor: Frank (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Frage:

Genau genommen speichert die Spule doch selber keine Energie, sondern 
das Feld, welches sie erzeugt hat. Lässt man die Spule örtlich bei dem 
Feld, kann man mit ihrer Hilfe die Energie auch wieder aus dem Feld 
entnehmen.
Man könnte aber die Spule auch aus dem Feld entfernen, nachdem man es 
erzeugt hat, dann gibt es (mit dieser Spule) keine Energie zurück. Man 
könnte aber auch die Energie aus einem anderen Feld entnehmen, welches 
nicht von dieser Spule erzeugt wurde ... oder?

Frank

Autor: Patrick K. (gnom69)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich kenne es unter, "Feld aufbauen/aufgebaut"

Autor: Dussel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Frank: Bei deinem Beispiel kommt Induktion ins Spiel. Wenn du das Feld 
aufgebaut hast und dann die Spule aus dem Feld entfernen willst, wird in 
der Spule wieder ein Strom induziert dessen Energie aus dem Feld kommt. 
Du kannst also nicht einfach die Spule wegnehmen und das Feld 
'stehenlassen'. Allerdings kannst du die Energie des Feldes mit einer 
andere Spule entnehmen. Das passiert zum Beispiel im Transformator.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also aus dem KFZ-Bereich kenn ich das von der Zündspule, dort sagt man 
auch 'das Laden der Spule'.
In manchen Datenblättern steht sogar eine 'Ladezeit' in Sekunden drin.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Genau genommen speichert die Spule doch selber keine Energie, sondern
> das Feld, welches sie erzeugt hat.
Ja, aber das gilt auch für den Kondensator...

> Man könnte aber auch die Energie aus einem anderen Feld entnehmen,
> welches nicht von dieser Spule erzeugt wurde ... oder?
Das heißt dann Trafo... ;-)

Autor: Grolle (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man kann dem Feld vielleicht nicht die Spule unter dem Arsch wegziehen, 
aber das Feld kann von der Spule abhauen. Das ist ja in etwa das, was 
bei der Abstrahlung elektromagnetischer Wellen passiert. 
Elektro+Magnetisch!
Da verbindet sich das ganze unsichtbare Feldgewurschtel aus Schwung und 
Potential also auch noch und flitzt mit rasender Geschwindigkeit durch 
das Universum!
Völlig faszinierend eigentlich, wenn man mal so darüber nachdenkt.

Autor: P. M. (o-o)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Yalu X. schrieb:
> Eine Spule wird ... ?

Mir gefällt da die Analogie mit dem Wasser: Ein Kondensator ist ein 
Gefäss, das auf eine bestimmte Höhe (Spannung) augeladen wird. Eine 
Spule hingegen ist ein Schwungrad, das vom störmenden Wasser (Strom) in 
Bewegung gesetzt wird und auch dann noch weiterdreht, wenn das Wasser 
selbst keinen äusseren Druck mehr erzeugt. Da es das Wasser dennoch 
antreibt, entsteht gewissermassen ein Eigendruck - also die 
Spannungsspitze.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
zwischen Strom (bzw. Ladung) und dem mechanischen Weg lässt sich 
durchaus eine saubere Analogie über die elementaren Bauteile finden:
Die mechanische Kraft eines FMD (Feder/Masse/Dämpfer)-Systems und die 
elektrische Spannung einer RCL-Serienschaltung ist:

F_mech = c*x + d*x' + m*x"
U_elek = C*q + R*q' + L*q"

mit x=Weg und q=Ladung

Was folgt daraus? mechanische und elektrische Systeme lassen sich genau 
gleich berechnen. Ich kenne ein paar Leute, die mechanische Systeme mit 
Spice simulieren. Dann heißt der Widerstand zwar Dämpfer, aber das ist 
egal.

Autor: Phil (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
P. M. schrieb:
> Mir gefällt da die Analogie mit dem Wasser: Ein Kondensator ist ein
> Gefäss, das auf eine bestimmte Höhe (Spannung) augeladen wird. Eine
> Spule hingegen ist ein Schwungrad, das vom störmenden Wasser (Strom) in
> Bewegung gesetzt wird und auch dann noch weiterdreht, wenn das Wasser
> selbst keinen äusseren Druck mehr erzeugt. Da es das Wasser dennoch
> antreibt, entsteht gewissermassen ein Eigendruck - also die
> Spannungsspitze.

Das fand ich ganz gut. Also sollte ich wann eine Spule einbauen? Ich 
will jetzt nicht sowas wie "Schwingkreis" hören. Elementar(er)es Zeug!

> Da es das Wasser dennoch antreibt, entsteht gewissermassen ein Eigendruck - also 
die Spannungsspitze.

Das kapier ich nicht... Wann entsteht die Spitze. Und wie hoch ist sie?

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei allem Verständnis für laienhafte Erklärungen, aber das Verständnis 
für elementare Dinge muß man sich selbst erarbeiten.


Über die "Wassenummer" sollte man hinaus sein (außer Du versteht den 
"hydraulischen Widder").

Es hat offenbar nicht gereicht, was der Lehrer erzählt hat, was sollen 
denn jetzt diese anderen Versuche?

Energie ändert sich nicht sprunghaft....DAS sollte reichen als 
Erklärung.

guude
ts

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Thomas S. (tsalzer)

>Energie ändert sich nicht sprunghaft....DAS sollte reichen als
>Erklärung.

Du bist der geborene Pädagoge . . .

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
gelle...

ts

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Genau genommen speichert die Spule doch selber keine
> Energie, sondern das Feld, welches sie erzeugt hat.

Die beiden Blechplatten des Kondensators speichern
auch nicht, sondern der Raum dazuwischen.

Solche Spitzfindigkeiten sind also wertlos.


Die Spule ist EXAKT dasselbe wie ein Kondensator,
bloss sind I (Strom) und U (Spannung) vertauscht.

In einigen Anwendungen passt daher die Spule, in
anderen der Kondensator.

Wer nur ein Bauteil kennt, baut daher schlechtere
Schaltungen.

Autor: Hc Zimmerer (mizch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hatte mal einen Prof, der das so zusammenfasste:  Eine Induktivität, 
das ist eine Spule.  Eine Kapazität, das bin ich.

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ MaWin (Gast)

goldig...

>Wer nur ein Bauteil kennt, baut daher schlechtere
>Schaltungen.

...mit nur einem bekanntem Bauteil, oder gerne auch nur einer Sorte von 
Bauteilen, kann man wirklich nur "armseelige" Schaltungen entwickeln.

guude
ts

Autor: Phil (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Die Spule ist EXAKT dasselbe wie ein Kondensator,
> bloss sind I (Strom) und U (Spannung) vertauscht.

DAS war ein sehr guter Hinweise. Zusammen mit:

http://www.brucewilles.de/grundlagen.html

hab ich das jetzt wohl verstanden. Endlich kann man sich mal nen Bild 
machen von dem ganzen Kram.

@ Thomas:

Yeeaaahh...Ponk!

Autor: Dussel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mein Plan für die Rente ist ja noch ein Pentium 20 (oder was dann 
aktuell ist) als Wassermodell :-D
Oder interessanter dürfte eine Analogschaltung sein, vielleicht einfach 
nur mal ein Operationsverstärker…

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei Schwungrädern spricht man auch von "aufladen".

Autor: Gastino G. (gastino)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas S. schrieb:
> Energie ändert sich nicht sprunghaft....DAS sollte reichen als
> Erklärung.

Diese Erklärung ist ziemlicher Mist. Weder werden damit die 
physikalischen Hintergründe klar, noch ist sie besonders exakt. 
"Änderung" ist ein windelweicher Begriff, wo "Wandlung", "Speicher" oder 
"Fluss" wesentlich angebrachter wären.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dussel schrieb:

> Allerdings kannst du die Energie des Feldes mit einer
> andere Spule entnehmen. Das passiert zum Beispiel im Transformator.

Wobei zu beachten ist, dass man das nur bei einen Sperrwandler so 
einfach sagen kann. In "normalen" Trafos wird die Energie kontinuierlich 
von der Primär- auf die Sekundärspule übertragen. Zumindest kann ein 
normaler Trafo keine nennenswerten Energiemengen zwischenspeichern. 
Bestenfalls könnte man das Streufeld als Übertragungsmedium 
deklarieren.Der Magnetische Fluß im Eisenkern dient nur der Verkopplung 
der Spulen und deren Induktionsspannungen.

Jörg

Autor: Dussel (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das war jetzt sehr einfach ausgedrückt, aber grundsätzlich ist es ja so, 
dass die zweite 'Spule' (mit einem gemeinsamen Kern mit der ersten) die 
Energie wieder aus dem Magnetfeld 'ziehen' kann und dadurch einen Strom 
erzeugt.

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Gastino G. (gastino)

>Diese Erklärung ist ziemlicher Mist. Weder werden damit die
>physikalischen Hintergründe klar, noch ist sie besonders exakt.
>"Änderung" ist ein windelweicher Begriff, wo "Wandlung", "Speicher" oder
>"Fluss" wesentlich angebrachter wären.

...eine neuer Dummbabbeler..bilde Dich weiter, und Du wirst erkennen, 
dass die "Natur" keine Ecken kennt! (Kommt aber erst nach der 
Brufsschule).

ts

Autor: Gastino G. (gastino)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas S. schrieb:
> ...eine neuer Dummbabbeler..bilde Dich weiter, und Du wirst erkennen,
> dass die "Natur" keine Ecken kennt! (Kommt aber erst nach der
> Brufsschule).

Wenn Dich das Thema überfordert, dann sei einfach still.

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Gastino G. (gastino)

....wie meinen Herr Berufsschüler?

ts

Autor: Phil (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomas S. schrieb:
> ...eine neuer Dummbabbeler..bilde Dich weiter, und Du wirst erkennen,
> dass die "Natur" keine Ecken kennt! (Kommt aber erst nach der
> Brufsschule).

Yeaaaaaahh. Zeig uns deinen gigantischen Internetp€nis!

...Geh löten Junge...

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uhu Uhuhu schrieb:
> Bei Schwungrädern spricht man auch von "aufladen".

Ich erweitere um das Moment M mit c als Federkonstante, J als 
Rotationsträgheit und wieder d als Dämpfunkskonstante

F_mech = c*x + d*x' + m*x"
M_mech = c*w + d*w' + J*w"
U_elek = C*q + R*q' + L*q"

mit x=Weg und q=Ladung und w=Winkel

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Die beiden Blechplatten des Kondensators speichern
> auch nicht, sondern der Raum dazuwischen.

Naja, eigentlich sinds genaugenommen die Blechplatten (oder woraus auch 
immer die Kondensatorplatten bestehen mögen), die was speichern, nämlich 
Ladung, und im Raum dazwischen findet die Energie platz ;)

Aber hast recht, das sind, Zitat:

MaWin schrieb:
> Spitzfindigkeiten

und hilft nicht wirklich weiter.

Thomas S. schrieb:
> ...eine neuer Dummbabbeler..bilde Dich weiter, und Du wirst erkennen,
> dass die "Natur" keine Ecken kennt! (Kommt aber erst nach der
> Brufsschule).

Genau genommen kennt die Natur eigentlich nur "Ecken" und keine "Bögen", 
das ist ja die Erkenntnis des letzten Jahrhunderts: Die Welt ist 
diskret. OK, die "Ecken" sind halt so klein, dass wir sie nur mit 
größtem Aufwand wahrnehmen können. Warum man aber direkt wieder 
beledigend werden muss liegt wohl in der "Natur des Forums"...:(

Autor: Wolfgang Bengfort (et-tutorials) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Für Einsteiger:
Für die Speicherung von Energie in einem E-Feld habe ich einmal ein 
Grundlagen-Video gedreht:
http://et-tutorials.de/276/was-ist-elektrische-spannung/
(Was ist elektrische Spannung?)

Zu Magnetfeldern und Induktivitäten wird es in näherer Zukubft sicher 
auch etwas geben...

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wäre es denn mit dieser Modellvorstellung:

Ein Kondensator und eine Induktivität sind beides nur Energiespeicher. 
Wie ich diese Energie beschreibe, hängt von dem Satz meiner gewählten 
Variablen ab.

Bsp.: Kondensator (gespeicherte Energie)
Ersetzt man die Variable Ladung durch die unabhängige Größe Kapazität, 
so erhält man:
Diese Form nennt man die Energie.
Ersetzt man die Variable Spannung durch die unabhängige Größe Kapazität, 
so erhält man:
Diese Form nennt man die Koenergie.
In beiden Fällen wird also sein Verhalten als Energiespeicher 
beschrieben. Natürlich ist das nur eine Modellvorstellung konzentrierter 
Ersatzelemente. Tatsächlich wird die elektrische Energie im elektrischen 
Feld, welches sich zwischen zwei geladenen Paltten aufbaut, gespeichert.

Die gleiche Modellvorstellung können wir nun auch für die Induktivität 
anwenden. Dazu ist nur die Ladung durch den Strom und die Spannung durch 
den Verschiebefluss zu ersetzten.

Im Übrigen gilt diese Modellvorstellung für alle physikalischen Domäne, 
also auch die Mechanik, Thermodynamik, Akustik, Strömungstechnik....

Autor: Sebastian Enz (senz) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich kann mich noch gut an die fluidtechnischen Modelle zur Vorstellung 
von Bauteilen erinnern.

Als Kondensator könnte man einen Luftballon nehmen oder einen Behälter 
mit Membrane oder Kolben mit Feder.

Als Induktivität kann man sich einen Langen Schlauch vorstellen, in dem 
die Energie als Kinetische Energie des strömenden Mediums vorliegt.

Nicht lachen, aber ich erinnere mich immer daran wenn ich staubsauge und 
den Schlauch vom Rohr abziehe. Dann bläst mir die Induktivität des Rohrs 
schön den Staub ins Gesicht.
So kann man sich auch schön vorstellen, daß ein gerader Leiter auch eine 
Induktivität hat.

Autor: Grolle (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael schrieb:
> Die Welt ist
> diskret. OK, die "Ecken" sind halt so klein, dass wir sie nur mit
> größtem Aufwand wahrnehmen können.

Nee, denn da macht uns die Heisenberg'sche Unschärferelation einen 
gewaltigen fundamentalen Strich durch die Rechnung.

Man kann so etwas wie "scharfe Ecken" nämlich gar nicht wahrnehmen. Da 
verschwimmt alles. Es ist wirklich absolut verzwickt.

Autor: Joachim K. (minifloat)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jörg Rehrmann schrieb:
> In "normalen" Trafos wird die Energie kontinuierlich
> von der Primär- auf die Sekundärspule übertragen.

Ich würde sagen, quasikontinuierlich.

Das Magnetfeld im Kern bzw. der verkettete Fluss (Psi) muss sich ja 
ändern, damit du überhaupt eine Induktionsspannung und bei Stromfluss 
Energie auf die "andere Seite" bekommst. Die übertragene Energie 
"pulsiert" mit dem doppelten der Frequenz, mit der der Trafo betrieben 
wird.

Deswegen spricht man vom quasikontinuierlichen Energiefluss bzw. 
quasistationärem Betrieb eines Schaltwandlers.

Nur damit ich auch mal spitzfindig sein durfte :)
mf

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joachim K. schrieb:
> Jörg Rehrmann schrieb:
>> In "normalen" Trafos wird die Energie kontinuierlich
>> von der Primär- auf die Sekundärspule übertragen.
>
> Ich würde sagen, quasikontinuierlich.

Mit kontinuierlich meine ich natürlich, dass es keine ausgeprägten Lade- 
und Entladephasen gibt. Die verfügbare Energie auf der Primärseite kann 
sofort auf die Sekundärseite übertragen werden.

> Das Magnetfeld im Kern bzw. der verkettete Fluss (Psi) muss sich ja
> ändern, damit du überhaupt eine Induktionsspannung und bei Stromfluss
> Energie auf die "andere Seite" bekommst.

Das Feld im Kern ist aber trotzdem nicht an der eigentlichen 
Energieübertragung beteiligt. Bei einem idealen Trafo ist die Feldstärke 
im Kern unabhängig vom Sekundärstrom.

> Die übertragene Energie
> "pulsiert" mit dem doppelten der Frequenz, mit der der Trafo betrieben
> wird.

Das gilt aber nicht für Eintaktwandler und der Drehstromtrafo kann 
tatsächlich kontinuierlich Energie übertragen.

> Nur damit ich auch mal spitzfindig sein durfte :)

und ich durfte jetzt auch mal ;-)

Jörg

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dass noch niemandem in meinen beiden Beiträgen aufgefallen ist, dass die 
Spannung über einem Kondensator 1/C*q ist....

Autor: Ein Schelm (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sebastian Enz schrieb:
> Nicht lachen, aber ich erinnere mich immer daran wenn ich staubsauge und
> den Schlauch vom Rohr abziehe. Dann bläst mir die Induktivität des Rohrs
> schön den Staub ins Gesicht.

Wenn der Staubsauger bläst anstatt saugt, dann läuft aber was falsch... 
obwohl... Blasen und Saugen... :-)))

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Grolle schrieb:
> Nee, denn da macht uns die Heisenberg'sche Unschärferelation einen
> gewaltigen fundamentalen Strich durch die Rechnung.

Erstmal müsste man wissen worums bei der Heisenbergschen 
Unschärferelation geht, gelle ;). Die sagt nämlich nur was über Ort und 
Energie aus, um genauer zu sein: Je genauer man das eine (z.B. Ort) 
bestimmt, desto ungenauer wird das andere (z.B. Energie).

Die große physikalische Erkenntnis des letzten Jahrhunderts ist, wie 
jeder von uns weis: Es gibt kein kontinuierliches Energiespektrum 
sondern nur ein diskretes. Die Anzahl der Energieniveaus ist endlich. 
Ein Zustand zwischen zwei benachbarten Energieniveaus kann nicht 
angenommen werden. Darauf baut unsere komplette moderne Physik auf.

Autor: Tommi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine Spule ist ein Leiter, in dem der Strom die Eigenschaft Trägheit 
besitzt.

Autor: Ramses (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Tommi schrieb:
> Eine Spule ist ein Leiter, in dem der Strom die Eigenschaft Trägheit
> besitzt.

Was versteht man denn unter der physikalischen Eigenschaft "Trägheit"? 
Oder wie ist diese Eigenschaft in der Elektrotechnik definiert?

Autor: Frank Bär (f-baer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
mechanische Trägheit ist die Eigenschaft von Körpern, ihren 
Bewegungszustand beizubehalten, solange keine äußere Kraft auf sie 
einwirkt.

Wenn eine Kugel liegt, dann muss man eine Kraft ausüben, damit sie eine 
Beschleunigung erfährt. Rollt die Kugel jetzt, dann muss wieder eine 
Kraft auf sie einwirken, damit die Kugel weiter Beschleunigt oder 
abgebremst wird.

Autor: Ramses (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mechanik klar - Newtonsche Gesetze
Und wie kann nun der Strom die Eigenschaft Trägheit besitzen? In welcher 
Einheit wird sie in der Elektrotechnik gemessen oder wie wird sie 
berechnet?

Autor: Fralla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wärs mit Henry?

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
die mechanische Trägheit (auch Masse genannt, oder Rotationsträgheit) 
ist die Größe, mit der sich ein Körper der Änderung der Geschwindigkeit 
(Beschleunigung) wiedersetzt. Die elektrische Trägheit (Induktivität) 
ist dann die Größe, mit der sich ein Bauteil einer Änderung des 
Stromflusses entgegensetzt.

Autor: Sebastian Enz (senz) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In dem Modellvergleich wäre die Trägheit die Induktivität. Spannung wäre 
Kraft, Strom wäre Geschwindigkeit. Die Formeln müßten sich ähneln.

Schelm:
Die Induktivität (Rohr) bläst nach einem Schaltvorgang (Schlauch 
abziehen). Ein anderer Schaltvorgang wäre das plötzliche Verschließen 
des Schlauchs, dann gibt es eine Druckspitze = Abschaltspannung an der 
Spule.
Dach diesem Prinzip gibt es hydraulische Step-Up Wandler!
http://de.wikipedia.org/wiki/Hydraulischer_Widder

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@eigenes Zitat

>Energie ändert sich nicht sprunghaft..>über der Zeit.
>..DAS sollte reichen als
>Erklärung.

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@eigenes Zitat

>Energie ändert sich nicht sprunghaft..>über der Zeit
>..DAS sollte reichen als
>Erklärung.

guude

oops

Autor: Fralla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn man die elektrischen Formel in mechanische übersetzt-> gedämpftes 
Feder-Masse System. So wird die Induktivität zur Masse, (bzw in einem 
Rotoatorischen System zu Trägheitsmoment). Die Kapazität im Kondesator 
wird zur Federkonstante.
Ab besten veranschaulichen, finde ich, diese Zusammenhang die Energien.

Energie im Kondensator: C*U^2/2.
pot Energie einer Feder: k*x^2/2

Energie in einer Induktivität: L*I^2/2
Kinetische Energie einer Masse: m*v^2/2, bzw J*w^2/2

Die Spannung an einem Widerstand U=I*R
Kraft die ein Dämpfer entegegensetzt: F=d*v. d mit einheit [Ns/m]

Das Aufstellen der DGL, eines RLC Sereinschwingkreises und eines 
gedämpften-Feder-Masse Pendels führt zur selben DGL.

MFG

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kevin K. schrieb:
> die mechanische Trägheit (auch Masse genannt, ...

Also das nenn ich mal einen "epic fail". Trägheit und Masse gehören zwar 
zusammen sind aber nicht das Gleiche/Selbe wie durch den Beitrag 
suggeriert wird. Das eine dient der Beschreibung eines statischen 
Verhaltens, das andere der Beschreibung eines dynamischen Verhaltens.

Die Idee jedoch, die Kevin hier hat ist nicht schlecht. Induktivität 
kann man recht gut mit Trägheit aus der Mechanik vergleichen da die 
Induktivität ja insbesondere das dynamische Verhalten eines elektrischen 
Bauteils beschreibt.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sebastian Enz schrieb:
> In dem Modellvergleich wäre die Trägheit die Induktivität. Spannung wäre
> Kraft, Strom wäre Geschwindigkeit. Die Formeln müßten sich ähneln.

Fralla schrieb:
> Wenn man die elektrischen Formel in mechanische übersetzt-> gedämpftes
> Feder-Masse System. So wird die Induktivität zur Masse, (bzw in einem
> Rotoatorischen System zu Trägheitsmoment). Die Kapazität im Kondesator
> wird zur Federkonstante.

Michael schrieb:
> Induktivität
> kann man recht gut mit Trägheit aus der Mechanik vergleichen da die
> Induktivität ja insbesondere das dynamische Verhalten eines elektrischen
> Bauteils beschreibt.

Macht es doch mal richtig.

Eure Beschreibungen beziehen sich auf die F-U Analogie. Nun gibt es ja 
auch noch die F-I Analogie. Damit würde:
Kraft = Strom
Geschwindigkeit = Spannung
Masse = Kapazität
Nachgiebigkeit = Induktivität
sein.

Was ist nun richtig?

Dazu schaue man sich die verwendeten physikalischen Größen mal genauer 
an. Die Kraft z.B. ist eine intensive Zustandsgröße die in einem Punkt 
(per) gemessen werden kann. Die Geschwindigkeit ist ebenfalls eine 
intensive Zustandsgröße, die jedoch nur zwischen zwei Punkten gemessen 
werden kann (trans). Sucht man die analoge Beziehung in der 
Elektrotechnik so folgt: Der Strom ist eine intensive Zustandsgröße der 
in einem Punkt gemessen werden kann, die Potentialdifferenz (Spannung) 
ist eine intensive Zustandsgröße die nur  zwischen zwei Punkten gemessen 
werden kann. Alle Quatitäts- und Intensitätsgrößen stehen mit der 
Energie und die zugeordneten Bauelementen in einem einfachen 
Zusammenhang. Fazit:
Man nehme die F-I Analogie und schon stimmt das Weltbild:

Masse = Kapazität
Nachgiebigkeit = Induktivität

Einwände?

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Nachgiebigkeit = Induktivität

Was ist denn "Nachgiebigkeit"? Etwa die Trägheit? ;)

Autor: S-Parameter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Energie ändert sich nicht sprunghaft....DAS sollte reichen als
> Erklärung.

Das ist auch die einzige Erklärung die sogesehen hierfür notwendig ist.
Würde dieser Umstand verletzt, könntest du die Systemtheorie und damit
die ganze lineare, nichtlineare, zeitvariante, zeitinvariante Netzwerk-
theorie zum Teufel jagen ...
Also nicht gleich motzen Gastino, nicht jeder (dir scheinbar
inbegriffen) kann wirklich begreifen, was hinter dieser Aussage
steckt.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael schrieb:
> Was ist denn "Nachgiebigkeit"? Etwa die Trägheit? ;)

Nachiebigkeit = 1 / Federsteifigkeit

wobei Federsteifigkeit sich auch Federrate, Federhärte, Federkonstante 
... nennen darf.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Eure Beschreibungen beziehen sich auf die F-U Analogie. Nun gibt es ja
> auch noch die F-I Analogie. Damit würde:
> Kraft = Strom
> Geschwindigkeit = Spannung
> Masse = Kapazität
> Nachgiebigkeit = Induktivität
> sein.
>
> Was ist nun richtig?
...
> Einwände?
Beitrag "Re: Ein Kondensator ist ein Ladungsspeicher. Eine Induktivität ist ?"
beim Aufstellen der DGLs finde ich die version aus meinen Post 
intuitiver

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
kann meinen Beitrag hier drüber nicht mehr ändern, aber die Analogie F 
<-> q klappt so nicht, da du R, C und L parallel schalten musst. Das 
musst du beim mechanischen System auch machen und dann ist dein Weg die 
Ausgangsgröße und die Kraft die Eingangsgröße. Dann ist das eine x <-> 
q-Zuordnung

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kevin K. schrieb:
> beim Aufstellen der DGLs finde ich die version aus meinen Post
> intuitiver

Recht haben ja alle, nur hat halt jeder ein etwas andere Vorstellung und 
ich denke mal, darum gings ja dem TE. Dir fällts mit Hilfe der DGLs 
leichter, Joe findet die Analogie leichter, die er gepostet hat und 
wieder andere schauen aus einem dritten,vierte,fünften,sechsten, usw. 
Blickwinkel da drauf.

Autor: Tommi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich stell mir die Trägheit in einer Spule tatsächlich als mechanische 
Trägheit vor. Die Elektronen haben eine bestimmte Geschwindigkeit und um 
diese zu ändern, ist ein Feld von außen nötig (Spannung), was 
tatsächlich eine Kraft auf die einzelnen Elektronen darstellt. Trennt 
man die Leitung, so bewegen sie sich - träge wie sie sind - erstmal 
weiter. Das verursacht Kräfte zwischen den Elektronen und letztlich eine 
messbare (induzierte; teils sehr große) Spannung.
Allerdings ist die Trägheit ja nicht durch die Masse bedingt, sondern 
durch das Magnetfeld. Wenn sich der Leiterquerschnitt ändert, ändert 
sich die Geschwindigkeit ohne dass dafür Beschleunigungskräfte notwendig 
sind, d.h. ohne induzierte Spannung.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kevin K. schrieb:
> aber die Analogie F
> <-> q klappt so nicht, da du R, C und L parallel schalten musst. Das
> musst du beim mechanischen System auch machen und dann ist dein Weg die
> Ausgangsgröße und die Kraft die Eingangsgröße. Dann ist das eine x <->
> q-Zuordnung

Wo ist das Problem?
Bei der FI-Analogie haben elektrische und mechanische Netzwerke den 
gleichen strukturellen Aufbau.

Michael schrieb:
> Recht haben ja alle, nur hat halt jeder ein etwas andere Vorstellung und
> ich denke mal, darum gings ja dem TE. Dir fällts mit Hilfe der DGLs
> leichter, Joe findet die Analogie leichter, die er gepostet hat und
> wieder andere schauen aus einem dritten,vierte,fünften,sechsten, usw.
> Blickwinkel da drauf.

Richtig, jeder hat Recht, solange alle zugehörigen Gleichungen 
konsistent bleiben. Akzeptiert man jedoch das Modell der Erhaltungsgößen 
(Ladung, Impuls, Drehimpuls, Masse, Entropie.. bleibt nur noch eine 
Analogie übrig.

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Möchte ich mich hier gerne mal anschließen. Hatte gerade nach 
irgendeiner Webseite oder Publikation gesucht, in der mal anschaulich 
die Analogie zwischen Mechanik, Elektrodynamik und Strömungsdynamik 
dargestellt ist -- aber nichts gefunden!

Es muss doch möglich sein, eine Tabelle aufzustellen, in der die 
Elemente

Masse, Feder, Dämpfer, (weitere?)
Kondensator, Spule, Widerstand, (weitere?)
und die entsprechenden Elemente aus der Strömungsdynamik (Drossel? 
Speicher? Weitere?)

....analog nebeneinandergestellt sind?

Vielen Dank schon mal für Tipps oder Vorschläge!

Autor: Operator S. (smkr)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Super danke.

Es fehlt mir nur noch die Analogie zur Strömungsdynamik, sprich welche 
Grundelemente müsste man dort noch neben die Analogiepaare

Masse - Spule - ?
Kraft - Spannung - ?
Feder - Kondensator - ?
Dämpfer - Widerstand - ?

...setzen?

: Bearbeitet durch User
Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Masse - Spule - ?
> Kraft - Spannung - ?
> Feder - Kondensator - ?
> Dämpfer - Widerstand - ?

Eher würd ich

Masse   - Widerstand  -  Reibung/Fluid
Kraft   - Spannung    -  Druck
Feder   - Spule       -  Querschnitt
Dämpfer - Kondensator -  Volumen

ist mal sehr abstrakt gedacht

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Feder   - Spule
Dämpfer - Kondensator

...ist aber schon falsch!


Es muss heißen:

Feder   - Kondensator
Dämpfer - Widerstand

s. oben von smkr verlinktes PDF.

Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
mmhh Warum MUSS??? Nur weil der Professor das schreibt der dieses 
Arbeitsblatt erstellt hat???

Um die Masse zu bewegen muss eine Kraft aufgebracht werden somit kann 
man die Masse auch als Widerstand betrachten.

Bei einer mecha. Feder muss auch eine Kraft aufgebracht werden um diese 
zusammen zudrücken. Bleibt diese in einen gespannten Zustand speichert 
selbst diese Energie. Damit diese Energie sich nicht schlagartige, oder 
vllt doch, entlädt braucht man einen Dämpfer der die Energie von der 
Feder auffängt und somit könnte man das eher als Schwingkreis betrachten 
und daher meine Abstrakte Vorstellung das dies die Kapazität darstellen 
könnte.

Und auch hier treffen die selben Bedingungen wie z.B. bei einem 
Federbein zu (Feder/Dämpferkombination) wo das mechanische System so 
abgestimmt das es weder über/unterdämpft ist. Gleiches gilt für einen 
Schwingkreis.

Beides ist sich gleich da erstmal ein Anfangswiderstand überwunden 
werden muss damit überhaupt was passiert und somit ist es vllt gar nicht 
so leicht es nur als Widerstand zu sehen.

Frage kann ein Widerstand Energie speichern ?

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Es muss doch möglich sein, eine Tabelle aufzustellen...

Ja sicher doch. Hier [1] eine Übersichtstabelle über alle Teilgebiete.
Oder nür für die Hydraulik [2]. Im kompletten Zusammenhang hier [3].

[1] http://www.amesys.de/userfiles/downloads/PDF/uebersicht.pdf
[2] http://www.amesys.de/?Teilsysteme___Mechanik_Hydraulik
[3] http://www.degruyter.com/view/product/229006

chris schrieb:
> Eher würd ich
>
> Masse   - Widerstand  -  Reibung/Fluid
> Kraft   - Spannung    -  Druck
> Feder   - Spule       -  Querschnitt
> Dämpfer - Kondensator -  Volumen


in Kurzform

Masse - Kapazität - Behählter
Feder - Induktivität - Rohrleitung
Dämpfer - Widerstand - Reibung
Kraft - Strom - Massestrom
Geschwindigkeit - Spannung - Druck/Dichte

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Frage kann ein Widerstand Energie speichern ?

Nein, ein Widerstand ist immer ein dissipatives Bauelement - immer!

: Bearbeitet durch User
Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> chris schrieb:
>> Frage kann ein Widerstand Energie speichern ?
>
> Nein, ein Widerstand ist immer ein dissipatives Bauelement - immer!

Die Frage war rein philosophisch xD
Mir ist klar das es normalerweise nicht möglich ist damit Energie zu 
speichern.

Autor: Joachim B. (jar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Joe G. schrieb:
>> chris schrieb:
>>> Frage kann ein Widerstand Energie speichern ?
>>
>> Nein, ein Widerstand ist immer ein dissipatives Bauelement - immer!
>
> Die Frage war rein philosophisch xD

dann antworte ich philosophisch, ein R ist auch immer mit C & L und kann 
also alles speichern, ein dicker Zement R speichert sogar ne Menge 
Wärmeenergie.

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:

> Masse           - Kapazität      - Behälter
> Feder           - Induktivität   - Rohrleitung
> Dämpfer         - Widerstand     - Reibung
> Kraft           - Strom          - Massestrom
> Geschwindigkeit - Spannung       - Druck/Dichte

Das würd ich aber großenteils anders sehen:

  Masse           - Induktivität   - Rohrleitung
  Feder           - Kapazität      - Behälter
  Dämpfer         - Widerstand     - Drossel
  Kraft           - Spannung       - Druck
  Geschwindigkeit - Strom          - Massestrom

 (Mechanik        - Elektrodynamik - Strömungsdynamik)

Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
tausche
> Masse - Kapazität - Behählter
> Feder - Induktivität - Rohrleitung
> Dämpfer - Widerstand - Reibung
> Kraft - Strom - Massestrom
> Geschwindigkeit - Spannung - Druck/Dichte

setze
Masse           - Widerstand  -  Reibung/Fluid
Kraft           - Spannung    -  Druck
Feder           - Spule       -  Querschnitt
Dämpfer         - Kondensator -  Volumen
Geschwindigkeit - Strom       - Massestrom

Joachim B. schrieb:
> dann antworte ich philosophisch, ein R ist auch immer mit C & L und kann
> also alles speichern, ein dicker Zement R speichert sogar ne Menge
> Wärmeenergie.

Jo und das stimmt sogar wobei ich hätte spezifischer diese 
philosophische Frage stellen sollen. An Wärme hab ich gerade eher 
weniger gedacht.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
@  chris (Gast)

>mmhh Warum MUSS??? Nur weil der Professor das schreibt der dieses
>Arbeitsblatt erstellt hat???

Nö. Weil der Professor und auch andere Leute ein wenig mehr Ahung von 
den Dingen haben als dein naives Bastlerverständnis.

>Um die Masse zu bewegen muss eine Kraft aufgebracht werden somit kann
>man die Masse auch als Widerstand betrachten.

Nö. Aber dazu müßte man die Grundlagen der Differentialrechung 
verstanden haben ;-)

>Bei einer mecha. Feder muss auch eine Kraft aufgebracht werden um diese
>zusammen zudrücken. Bleibt diese in einen gespannten Zustand speichert
>selbst diese Energie.

Stimmt.

> Damit diese Energie sich nicht schlagartige, oder
>vllt doch, entlädt braucht man einen Dämpfer der die Energie von der
>Feder auffängt und somit könnte man das eher als Schwingkreis betrachten
>und daher meine Abstrakte Vorstellung das dies die Kapazität darstellen
>könnte.

Hausfrauenlogik.

>Frage kann ein Widerstand Energie speichern ?

Als Wärmekapazität ;-)

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Um die Masse zu bewegen muss eine Kraft aufgebracht werden somit kann
> man die Masse auch als Widerstand betrachten.

Das ist zunächst nur eine Behauptung. Genauso könnte ich behaupten „Um 
die Masse zu bewegen muss eine Kraft aufgebracht werden somit kann man 
die Masse auch als Birnenkompott betrachten.“

Tatsächlich darfst du jedoch die Newtonschen Axiome anwenden.
Axiom1: Jeder Körper behält seine Geschwindigkeit bei, solange er keinen 
Impuls mit der Umgebung austauscht.
Axiom2: Die Summe über alle Impulsströme (Kräfte) bezüglich eines 
Körper, ist gleich der Impulsänderungsrate des Körpers.

> Bei einer mecha. Feder muss auch eine Kraft aufgebracht werden um diese
> zusammen zudrücken. Bleibt diese in einen gespannten Zustand speichert
> selbst diese Energie. Damit diese Energie sich nicht schlagartige, oder
> vllt doch, entlädt braucht man einen Dämpfer der die Energie von der
> Feder auffängt und somit könnte man das eher als Schwingkreis betrachten
> und daher meine Abstrakte Vorstellung das dies die Kapazität darstellen
> könnte.

Auch diese Vorstellung entspricht nicht der tatsächlichen Beobachtung.
Ist die Feder ein Energiespeicher und die Masse ein Dämpfer, kann das 
System keine Schwingen ausführen. Ein schwingungsfähiges System benötigt 
immer mindestens zwei Energiespeicher.

Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Auch diese Vorstellung entspricht nicht der tatsächlichen Beobachtung.
> Ist die Feder ein Energiespeicher und die Masse ein Dämpfer, kann das
> System keine Schwingen ausführen. Ein schwingungsfähiges System benötigt
> immer mindestens zwei Energiespeicher.

Ein STOßdämpfer ist doch ein Energiespeicher das hab ich doch 
geschrieben***

chris schrieb:
> Bei einer mecha. Feder muss auch eine Kraft aufgebracht werden um diese
> zusammen zudrücken. Bleibt diese in einen gespannten Zustand speichert
***
> selbst diese Energie. Damit diese Energie sich nicht schlagartige, oder
> vllt doch, entlädt braucht man einen Dämpfer der die Energie von der
> Feder auffängt und somit könnte man das eher als Schwingkreis betrachten
> und daher meine Abstrakte Vorstellung das dies die Kapazität darstellen
> könnte.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Ein STOßdämpfer ist doch ein Energiespeicher das hab ich doch
> geschrieben***

Deshalb wird er ja auch warm, oder?

: Bearbeitet durch User
Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
@  chris (Gast)


>Ein STOßdämpfer ist doch ein Energiespeicher das hab ich doch
>geschrieben***

Genau DAS ist er NICHT! Ein Stoßdämpfer absorbiert Schwingungsenergie 
und setzt sie in Wärme um. Der Irrtum entsteht dadurch, daß Stoßdämpfer 
vor allem bei Mopeds mechanisch immer mit der Feder kombiniert werden 
;-)

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Das würd ich aber großenteils anders sehen:
>
>   Masse           - Induktivität   - Rohrleitung
>   Feder           - Kapazität      - Behälter
>   Dämpfer         - Widerstand     - Drossel
>   Kraft           - Spannung       - Druck
>   Geschwindigkeit - Strom          - Massestrom
>
>  (Mechanik        - Elektrodynamik - Strömungsdynamik)

Das darfst du gerne anders sehen. Solange du innerhalb eines 
physikalischen Systems bleibst, kannst du deine ganz eigene 
Analogiebeziehung aufbauen. Die zugehörigen konstitutiven Gesetze müssen 
nur innerhalb dieses Systems konsistent sein. So kennt man ja auch die 
FU- oder FI Analogie. Koppelst du jedoch Systeme über ihre Systemgrenzen 
hinweg, so müssen plötzlich ALLE Beziehungen zueinander konsistent sein. 
Das ist mit deiner Analogiebeziehung nicht der Fall.

Kleines Beispiel:
Die Geschwindigkeit ist in der Mechanik eine Potenzialgröße, der 
elektrische Strom ist jedoch eine Flussgröße, das Potential 
(Potentialdifferenz) ist jedoch die Spannung.

Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> chris schrieb:
>> Ein STOßdämpfer ist doch ein Energiespeicher das hab ich doch
>> geschrieben***
>
> Deshalb wird er ja auch warm, oder?

Falk B. schrieb:
> @  chris (Gast)
>
>>Ein STOßdämpfer ist doch ein Energiespeicher das hab ich doch
>>geschrieben***
>
> Genau DAS ist er NICHT! Ein Stoßdämpfer absorbiert Schwingungsenergie
> und setzt sie in Wärme um. Der Irrtum entsteht dadurch, daß Stoßdämpfer
> vor allem bei Mopeds mechanisch immer mit der Feder kombiniert werden
> ;-)

Tja moderne Autos haben heute auch kombinierte Schwingungsdämpfer.

Selbst ein L / C wird ja auch warm durch innere Reibungsverluste.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Selbst ein L / C wird ja auch warm durch innere Reibungsverluste.

Na ja, mann kann, wenn man in die Enge getrieben wird, auf 
Scheingefechte ausweichen. Mann kann auch, wenn man tatsächlich die 
Dinge verstehen möchte, seinen Horizont erweitern.

R,L,C – sind bei der Analogiebeschreibung als ideale Bauelemente zu 
betrachten.

Autor: Bitwurschtler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mine Fields schrieb:
> In der Induktivität wird die Energie über ein Magnetfeld gespeichert.

Speichern passt hier nicht, da das Magnetfeld einer Spule nicht von 
dieser um- resp. ein.geschlossen wird sondern in den Raum "abdriftet. 
Bestenfalls den Kern einer Spule (falls vorhanden und geeignet)  könnte 
man als Speicher ansehen.

Aus der u-i Relation kann man ableiten:

-Kondensator ist ein Strom-Integrator
-Spule ist ein       Strom-Differenzierer

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Bitwurschtler schrieb:
> Speichern passt hier nicht, da das Magnetfeld einer Spule nicht von
> dieser um- resp. ein.geschlossen wird sondern in den Raum "abdriftet.
> Bestenfalls den Kern einer Spule (falls vorhanden und geeignet)  könnte
> man als Speicher ansehen.

Auch du unterscheidest jetzt nicht zwischen einem idealen und realem 
Bauelement. Die Energie in einem realen Plattenkondensator wird auch 
nicht in den beiden Platten gespeichert sondern im elektrischen Feld. 
Die potentielle Energie einer Masse auf der Höhe h wird auch nicht in 
der Masse gespeichert sondern im Gravitationsfeld. Verwenden wir jedoch 
ideale Bauelemente, so ist es durchaus legitim davon zu sprechen, dass 
die jeweils gespeicherte Energie, bzw. Leistung diesem (idealen) 
Bauelement zugeordnet wird.

Autor: voltwide (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar M. schrieb:
> Für mich hat z.B. ein Schaltnetzteil eine Lade- und eine
> Freilaufphase.
> Folglich wird auch die (Speicher-)Induktivität ganz einfach geladen (mit
> Energie).
>
> Z.B. läutet eine Glocke. Sie glockt nicht...
> Und eine Laute läutet eben nicht, sie tönt...  ;-)

In alten Schriften finden sich die Begriffe "Durchflußphase" und 
"Sperrphase"

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:

>> Joe G. schrieb:

>> Masse           - Kapazität      - Behälter
>> Feder           - Induktivität   - Rohrleitung
>> Dämpfer         - Widerstand     - Reibung
>> Kraft           - Strom          - Massestrom

> Das würd ich aber großenteils anders sehen:

>  Masse           - Induktivität   - Rohrleitung
>  Feder           - Kapazität      - Behälter
>  Dämpfer         - Widerstand     - Drossel
>  Kraft           - Spannung       - Druck

> (Mechanik        - Elektrodynamik - Strömungsdynamik)

> Joe G. schrieb:

> Das darfst du gerne anders sehen. Solange du innerhalb eines
> physikalischen Systems bleibst, kannst du deine ganz eigene
> Analogiebeziehung aufbauen. Die zugehörigen konstitutiven Gesetze müssen
> nur innerhalb dieses Systems konsistent sein. So kennt man ja auch die
> FU- oder FI Analogie. Koppelst du jedoch Systeme über ihre Systemgrenzen
> hinweg, so müssen plötzlich ALLE Beziehungen zueinander konsistent sein.
> Das ist mit deiner Analogiebeziehung nicht der Fall.

> Kleines Beispiel:
> Die Geschwindigkeit ist in der Mechanik eine Potenzialgröße, der
> elektrische Strom ist jedoch eine Flussgröße, das Potential
> (Potentialdifferenz) ist jedoch die Spannung.

OK bei Geschwindigkeit - Strom - Massestrom hatte ich eh noch 
Bauchschmerzen. Lassen wir das mal weg.

Aber bei den anderen vier (oben) gibt es keine Auslegung, sondern nur 
richtige oder falsche Analogie. Und dort sind Deine drei "Masse", 
"Feder", "Dämpfer" einfach nicht korrekt zugeordnet.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Aber bei den anderen vier (oben) gibt es keine Auslegung, sondern nur
> richtige oder falsche Analogie. Und dort sind Deine drei "Masse",
> "Feder", "Dämpfer" einfach nicht korrekt zugeordnet.

Wie schon geschrieben habe, es gibt keine richtige oder falsche Analogie 
solange man innerhalb eines physikalischen Systems bleibt. Wenn du 
jedoch domäneübergreifende Betrachtungen anstellst, dann sollten in 
allen Domänen die konstitutiven Gesetze konsistent sein. Das ist bei 
deiner Zuordnung Masse – Feder nicht korrekt.

etwas ausführlicher für die Mechanik und die Strömungsmechanik …
In jedem System existiert eine Erhaltungsgröße X; Mechanik – Impuls, 
Strömungsmechanik – (schwere) Masse. Die Ableitung der Erhaltungsgröße 
ist immer eine Flussgröße I; Mechanik - Kraft, Strömungsmechanik - 
Massestrom. Zu jeder Erhaltungsgröße existiert ein Potential Y; Mechanik 
– Geschwindigkeit, Strömungsmechanik Druck/Dichte. Die Kapazität ist 
immer (!) C=X/Y, also in der Mechanik C=p/v=m die träge Masse. Die träge 
Masse ist also eine Kapazität. Zu jedem Potential gehört ein Extemsum Ex 
welches durch Integration gebildet wird. Mechanik  -  Weg, 
Strömungsmechanik Integral von Druck/Dichte. Die Induktivität ist immer 
(!) L=Ex/I, also in der Mechanik L=x/F=n (mechanische Nachgiebigkeit). 
Die Feder ist also eine Induktivität.

Wenn du nun das System verstanden hast, probiere es mit den elektrischen 
Größen aus, die Erhaltungsgröße ist die elektrische Ladung Q.

Wenn dich die Zusammenhänge noch weiter interessieren dann bilde einfach 
den Widerstand aus R=Y/I oder die Leistung aus P=Y*I. Weiterhin kannst 
du sofort die jeweiligen Energien ausrechnen.

Als Gipfel des Verständnisses darfst du nun auch den Memristor bilden 
M=Ex/X.
Eine Übersicht meiner verbalen Formulierungen gibt [1]. Aber das nannte 
ich ja schon. An welcher stelle siehst du nun einen Widerspruch?


[1] http://www.amesys.de/userfiles/downloads/PDF/uebersicht.pdf

Autor: Sultan (Gast)
Datum:

Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Ist das hier konstituierende Sitzung der KBF (Kurt-Bindl Fanboys)?
Ja? Gratulation!

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:

> Das ist bei deiner Zuordnung Masse – Feder nicht korrekt.

Ich hab nirgends Masse und Feder einander zugeordnet, das wär ja auch 
Quatsch.

Deine Zuordnung hingegen:

>> Masse           - Kapazität
>> Feder           - Induktivität
>> Dämpfer         - Widerstand
>> Kraft           - Strom

...ist einfach inkorrekt, s. auch das PDF oben von smkr:
http://dodo.fb06.fh-muenchen.de/herberg/texte/phys...

Die Analogien Mechanik vs. Elektrik sind vielmehr klar wie folgt:

>  Masse           - Induktivität
>  Feder           - Kapazität
>  Dämpfer         - Widerstand
>  Kraft           - Spannung

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Deine Zuordnung hingegen:
>
>>> Masse           - Kapazität
>>> Feder           - Induktivität
>>> Dämpfer         - Widerstand
>>> Kraft           - Strom
>
> ...ist einfach inkorrekt, s. auch das PDF oben von smkr:
> 
http://dodo.fb06.fh-muenchen.de/herberg/texte/phys...

Ein letzte Versuch.
Innerhalb eines Systems ist es egal, da ist die von dir zitierte 
Analogie möglich. Hier gibt es kein richtig oder falsch.
Vielleicht hilft dir das [1] hier noch weiter.

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Mehrpolbasierte_Modellbildung

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:

> Innerhalb eines Systems ist es egal, da ist die von dir zitierte
> Analogie möglich. Hier gibt es kein richtig oder falsch.

Deine Zuordnung ist und bleibt falsch:

>>>> Masse           - Kapazität
>>>> Feder           - Induktivität
>>>> Dämpfer         - Widerstand
>>>> Kraft           - Strom

Außerdem habe ich den schweren Verdacht, dass dies hier:
Joe G. schrieb:

> In jedem System existiert eine Erhaltungsgröße X; Mechanik – Impuls,
> Strömungsmechanik – (schwere) Masse. Die Ableitung der Erhaltungsgröße
> ist immer eine Flussgröße I; Mechanik - Kraft, Strömungsmechanik -
> Massestrom. Zu jeder Erhaltungsgröße existiert ein Potential Y; Mechanik
> – Geschwindigkeit, Strömungsmechanik Druck/Dichte. Die Kapazität ist
> immer (!) C=X/Y, also in der Mechanik C=p/v=m die träge Masse. Die träge
> Masse ist also eine Kapazität. Zu jedem Potential gehört ein Extemsum Ex
> welches durch Integration gebildet wird. Mechanik  -  Weg,
> Strömungsmechanik Integral von Druck/Dichte. Die Induktivität ist immer
> (!) L=Ex/I, also in der Mechanik L=x/F=n (mechanische Nachgiebigkeit).
> Die Feder ist also eine Induktivität.

...von A bis Z Humbug ist.

Strömungsmechanische Masse entspricht mechanischem Impuls? Quatsch.
Strömungsmechanischer Druck/Dichte entspricht mechanischer 
Geschwindigkeit? Nö. (Druck/Dichte gibt es eh nicht, allenfalls als 
Bruch)
Mechanische Kapazität = Masse? Unsinn.
Feder = Induktivität? Nonsens.

Sorry, so nicht.

: Bearbeitet durch User
Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Außerdem habe ich den schweren Verdacht, dass dies hier:
> Joe G. schrieb:
> ...von A bis Z Humbug ist.

Jeder wie er mag... Vertiefenden Humbug zur Analogie der 
Strömungsmechanik gibt es hier [1,2].

[1] 
https://www.pearson.ch/HigherEducation/PearsonStud...

[2] http://www.springer.com/de/book/9783658078591

: Bearbeitet durch User
Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Auch Mechatronik ist vorliegend irrelevant.

Vorläufiges Endergebnis verbleibt wie folgt:

Analogietabelle

Mechanik - Elektrodynamik - Strömungsdynamik
Masse    - Induktivität   - Rohrleitung
Feder    - Kapazität      - Druckbehälter
Dämpfer  - Widerstand     - Drossel
Kraft    - Spannung       - Druck

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Auch Mechatronik ist vorliegend irrelevant.
> Vorläufiges Endergebnis verbleibt wie folgt:

Da bin ich aber froh, dass auch die Klassiker irrten. Solche 
Diskussionen wie mit dir bringen die Wissenschaft wirklich voran :-)

Autor: Nachhaker (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Auch du unterscheidest jetzt nicht zwischen einem idealen und realem
> Bauelement. Die Energie in einem realen Plattenkondensator wird auch
> nicht in den beiden Platten gespeichert sondern im elektrischen Feld.

Ja im elektrischen Feld zwischen den Platten. und da die Platten 
gleichzeitig die räumliche Abgrenzung des Kondensators sind damit im 
Kondensator.

Dagegen umschliesst das Magnetische Feld den Leiter der Spule und ist 
somit inner wie ausserhalb der räumlichen Begrenzung. das hat nix mit 
ideal oder real zu tun sondern mit den unterschiedlichen Feldgeometrien.

elektrisch: anfang und Endpunkt | zwischen geladenen Platten
magnetisch: geschlossene Linien | um stromdurchflossenen Leiter

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Da bin ich aber froh, dass auch die Klassiker irrten.

Bringe einen Beleg aus einem Klassiker oder auch Nicht-Klassiker. 
Verlinken auf bunte Einbände trägt genau nichts zur Unterstützung 
unsinniger Behauptungen und Humbug-Herleitungen i.S.v.:

> (strömungsmechanische) Masse entspricht (mechanischem) Impuls
> (strömungsmechanischer) Druck/Dichte entspricht (mechanischer) Geschwindigkeit
> (elektrische) Kapazität entspricht (mechanischer) Masse
> (elektrische) Induktivität entspricht (mechanischer) Feder

...bei.

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Also wie ich nun sehe gibt es mit Hähnle, Trent et.al. auch die 
FI-Analogie:
Beitrag "Re: Eektrotechnische Analogie zu beschleunigten Rotationsbewegung bei konst. mech. Leistung"

Diese ist jedoch lediglich formalistisch gültig (und nützlich), da sich 
dann strukturell gleiche Netzwerke (mechanisch – elektrisch) ergeben.

Dass eine Spule ("Trägheit") natürlich analog zu einer Masse ist und 
nicht zu einer Feder, und ein Kondensator ("Rückstellkomponente") zu 
einer Feder und nicht zu einer Masse ("Trägheit"), liegt ja anschaulich 
auf der Hand.

Das andere ist nur formal richtig. So ähnlich wie die Hohlerde formal ja 
auch richtig ist, einfach per Koordinatentransformation
http://www.forphys.de/Website/metaphys/meta.html#2
...real aber trotzdem Humbug.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Dass eine Spule ("Trägheit") natürlich analog zu einer Masse ist und
> nicht zu einer Feder, und ein Kondensator ("Rückstellkomponente") zu
> einer Feder und nicht zu einer Masse ("Trägheit"), liegt ja anschaulich
> auf der Hand.

Was ich bisher nicht verstanden habe, worauf begründet sich deine 
Behauptung? Was ist die Theorie dahinter? Vielleicht gibst du mal einen 
Hinweis darauf.

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Speicher zeichnet sich dadurch aus das, nach dem er "gefüllt" wurde, 
man ihn in die Ecke stellen kann und wenn man in nach einiger Zeit 
wieder benutzt das gespeicherte entnehmen kann. Funktioniert wunderbar 
mit einen Kondensator: Aufladen, Abklemmen, Nachmessen.

Bei einer Spule/Induktivität ist mir dergleichen noch nie geglückt -> 
was dafür spricht das die Bezeichnung Speicher bei einer Induktivität 
falsch ist.

Eine Induktivität verzögert. Aber man kann man
*Verzögerung (definierte/feste Zeitspanne zwischen Befüllung und 
Entnahme)
  IMHO nicht mit
*Speicher (beliebige Zeitspanne zwischen Befüllung und Entnahme)
gleichsetzen.

MfG,

Autor: Walter S. (avatar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fpga K. schrieb:
> Funktioniert wunderbar
> mit einen Kondensator: Aufladen, Abklemmen, Nachmessen.

bei einer Spule musst du es halt etwas anders machen:
Aufladen, KURZSCHLIEßen, Nachmessen

geht mit realen Bauelementen halt mehr oder weniger gut

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Walter S. schrieb:
> Fpga K. schrieb:
>> Funktioniert wunderbar
>> mit einen Kondensator: Aufladen, Abklemmen, Nachmessen.
>
> bei einer Spule musst du es halt etwas anders machen:
> Aufladen, KURZSCHLIEßen, Nachmessen
>
> geht mit realen Bauelementen halt mehr oder weniger gut

Da misst du aber null -> Egal ob real oder ideal eine Induktivität ist 
kein Speicher.

Autor: voltwide (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein supraleitender metallring speichert den eingeschlossen magnetischen 
Fluß. Der Ringstrom bleibt erhalten.
Beim Kondensator bleibt die Spannung erhalten.

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Joe: ich muss mich hierzu noch etwas ausgiebiger äußern, das geht aber 
im Moment nicht weil ich dazu Muße brauche (und Spracherkennung), und 
beides fehlt häufig am Wochenende.

Bzw. wär ich zwischendurch bereits dankbar für einen Link auf etwaigen 
Lesestoff nach dem Motto "FI-Analogie behutsam erklärt für kleine 
Mädchen" o.dgl.

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
voltwide schrieb:
> Ein supraleitender metallring speichert den eingeschlossen magnetischen
> Fluß. Der Ringstrom bleibt erhalten.

Im wesentlichen stimme ich dir zu. Nur ist Supraleitung ein 
quantenmechanischer Effekt, der beim Unterschreiten einer 
Sprungtemperatur schlagartig eintritt - nix mit "mehr oder weniger" gut 
Speicherung. Also eine Eigenschaft die qualitativ nicht von der 
Aufbau(Drahtspule bestimmt) wird.
Insofern ist es IMHO nicht zulässig von den Eigenschaften einer Spule 
unterhalb eine Sprungtemperatur auf die Eigenschaften oberhalb zu 
schliessen.

Die Sprungtemperatur markiert hier eine Qualitätswechsel analog der 
Aggregatzustanden. Und da schliesst auch keiner aus den Eigenschaften 
des Wassereises auf die des Wasserdampfes oder des flüssigen Wassers. 
Die sind grundverschieden. Genauso wie die eines gebogenen Drahtes beim 
Raumtemperatur oder als Supraleiter unterhalb der Sprungtemperatur.

MfG,

: Bearbeitet durch User
Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Betrachtung einer supraleitenden Spule ist hier gar nicht nötig.
Die reale Spule hat eine Eigenzeitkonstante teL=L/Rw 
(Rw=Wicklungswiderstand) mit der der Kurzschlußstrom in der Spule nach 
dem Aufladen abklingt. Das ist genau äquivalent zum Kondensator mit 
seiner Eigenzeitkonstanten von teC=C*Riso (Riso=Isolationswiderstand), 
mit der die Leerlaufspannung am Kondensator nach dem Aufladen abklingt.

Der Unterschied ist einzig, dass man viel bessere Isolatoren als Leiter 
herstellen kann und daher die Zeitkonstanten beim Kondensator sehr viel 
größer als bei den Induktivitäten sind. Beim Kondensator erreicht man 
problemlos Stunden, während die Abklingzeiten bei Spulen im Bereich von 
ms oder µs liegen.

Autor: Tobi H. (t0b1) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Phil schrieb:
> Hallo Leute,
>
> mittlerweile kann ich mir ja ganz gut vorstellen, wie ein Kondensator
> praktischerweise funktionert.
>
> Bei einer Spule sieht das schon ganz anders aus.
>
> Nen Kondensator (Ladungsspeicher) nehm ich immer um was zu glätten bzw.
> zu puffern.
>
> Was ist eine Spule? Wie stellt man sich die am besten vor?


Also für diesen Vergleich von RLC nimmt man am besten das mechanische 
Äquivalent, nämlich das Masse-Feder-Dämpfer System.

Eine Induktivität ist wie oben schon erwähnt kein Speicherelement. Im 
Gegensatz zu einer Kapazität oder eine Feder, sondern ein 
Trägheitselement also eine Masse.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fpga K. schrieb:
> Bei einer Spule/Induktivität ist mir dergleichen noch nie geglückt ->
> was dafür spricht das die Bezeichnung Speicher bei einer Induktivität
> falsch ist.

Fpga K. schrieb:
> Da misst du aber null -> Egal ob real oder ideal eine Induktivität ist
> kein Speicher.

Tobi H. schrieb:
> Eine Induktivität ist wie oben schon erwähnt kein Speicherelement. Im
> Gegensatz zu einer Kapazität oder eine Feder, sondern ein
> Trägheitselement also eine Masse.

Jungs, einfach mal nachdenken!
Gerade wenn ihr das Beispiel eines LC-Schwingkreises bemüht.
Dem Kondensator ordnet ihr Speichereigenschaften zu. Zunächst ist der 
Kondensator geladen, er enthält also elektrische Energie. Im nächsten 
Zyklus entlädt sich dieser Kondensator durch einen Stromfluss in die 
Spule. Der Kondensator ist entladen und enthält keine Energie mehr. Im 
nächsten Zyklus wird er wieder geladen und enthält die ursprüngliche 
Energie (keine Dissipation).
Preisfrage: Wo ist die Energie, wenn der Kondensator gerade entladen 
ist? In der Induktivität (magnetischen Feld) auf jeden Fall nicht, ist 
ja nach eurer Auffassung kein Speicherelement.

Autor: voltwide (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Oder einfach mal die postings lesen. z.B. das letzte von Arno R.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Bzw. wär ich zwischendurch bereits dankbar für einen Link auf etwaigen
> Lesestoff nach dem Motto "FI-Analogie behutsam erklärt für kleine
> Mädchen" o.dgl.

Bitteschön, hier geradezu der Klassiker für "kleine Mädchen".

http://www.control-systems-principles.co.uk/ebooks...

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Bitteschön, hier geradezu der Klassiker für "kleine Mädchen".
> 
http://www.control-systems-principles.co.uk/ebooks...

OMG! Wenn das für kleine Mädchen ist, was müssen Physiker für Stahleier 
haben, wenn sie mal groß sind?

Jetzt mal ehrlich, ich bin ja biografisch gesehen eigentlich ein 
besserer Handwerker, war aber trotzdem mal Jahrgangsbester in Exphysik. 
Weil es mich schon damals genervt hat, dass einem unverständliche 
Formeln für eigentlich simple Sachverhalte präsentiert wurden, habe ich 
einst in einer langweiligen Vorlesung das Phänomen der Kreiselpräzession 
simpel und ohne Delta-Drehimpulsvektor-Gedöns direkt aus der --> 
Corioliskraft hergeleitet, auf einer Papierserviette.

Soweit zu meiner Lieblings-Herangehensweise, aber zurück on Topic, zum 
Einstieg geht es mir nur mal darum:

Eine Rohrleitung mit einer Drosselstelle, darin fließt aufgrund eines 
Druckunterschieds zwischen den Rohrenden ein Medium.

Nun habe ich mein ganzes Leben (in Übereinstimmung z.B. mit @smkr und 
Prof. Herberg: 
http://dodo.fb06.fh-muenchen.de/herberg/texte/phys...) 
...in der festen Überzeugung verbracht, dass die elektrische Analogie 
hierzu natürlich ein Stromkreis mit einem eingeschleiftem Widerstand 
unter einer externen Spannung ist, also:

Elektrik - Strömungsmechanik
Spannung - Druck
Strom    - Massenstrom
Drossel  - Widerstand

Und die mechanische Analogie war natürlich stets ein Dämpfungselement 
unter Krafteinwirkung, also:

Elektrik - Mechanik    - Strömungsmechanik
Spannung - Kraft       - Druck
Strom    - Massenstrom - Geschwindigkeit
Drossel  - Widerstand  - Dämpfer

Nun kommst Du und erzählst mit Hähnle et.al.
https://books.google.de/books?id=ximmBgAAQBAJ&pg=P...
beispielsweise hier
Beitrag "Re: Eektrotechnische Analogie zu beschleunigten Rotationsbewegung bei konst. mech. Leistung"
...dass dies alles Humbug und verkehrt ist.

Ich bin ja nun bereit zu konvertieren mit dem Fernziel, einst auch dies 
nachvollziehen zu können:
Beitrag "Re: Eektrotechnische Analogie zu beschleunigten Rotationsbewegung bei konst. mech. Leistung"

Nur brauche ich dazu (wenn das oben verlinkte schon für kleine Mädchen 
war) bitte wirklich einen Einstieg auf dem Niveau von
http://i.imgur.com/4stMNbc.jpg
und
http://i.imgur.com/ZKGIPeO.png
und
http://i.imgur.com/SWEBxnP.jpg

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Ich bin ja nun bereit zu konvertieren mit dem Fernziel, einst auch dies
> nachvollziehen zu können:

Du mußt nicht konvertieren.
Was bedeutet denn FU-Analogie oder FI-Analogie? Das bedeutet nur, dass 
die beschreibenden Differentialgleichungen ähnlich sind und das dabei 
ähnliche Strukturelemente verwendet werden. Man kann ein mechanische 
System sowohl mit der FU-Analogie als auch der FI-Analogie exakt und 
korrekt beschreiben. Es gibt kein Richtig oder Falsch. Problematisch 
wird es nur, wenn beide Systeme, also elektrisch und mechanisch 
einheitlich beschrieben werden sollen. Nehmen wir einen 
elektromechanischen Wandler. Hier müssen eben alle Fluss- und alle 
Potentialgrößen konsistent sein, da jedes Wandlerprinzip auf der 
Onsager-Relation beruht. Das Onsagerprinzip läßt jedoch keine Deutungen 
zu. Es gibt nur eine Flusskopplung über die Transportkoeffizienten. 
Somit ist die von mir angedeutete Darstellungsweise für gekoppelte 
Systeme die einzig sinnvolle Darstellungsweise.

David P. schrieb:
> Nur brauche ich dazu (wenn das oben verlinkte schon für kleine Mädchen
> war) bitte wirklich einen Einstieg auf dem Niveau von

Dieses Niveau sollte nun wirklich jeder verstehen.
http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/Material_KPK.html

: Bearbeitet durch User
Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:

> Gerade wenn ihr das Beispiel eines LC-Schwingkreises bemüht.
> Dem Kondensator ordnet ihr Speichereigenschaften zu. Zunächst ist der
> Kondensator geladen, er enthält also elektrische Energie. Im nächsten
> Zyklus entlädt sich dieser Kondensator durch einen Stromfluss in die
> Spule. Der Kondensator ist entladen und enthält keine Energie mehr. Im
> nächsten Zyklus wird er wieder geladen und enthält die ursprüngliche
> Energie (keine Dissipation).
> Preisfrage: Wo ist die Energie, wenn der Kondensator gerade entladen
> ist? In der Induktivität (magnetischen Feld) auf jeden Fall nicht, ist
> ja nach eurer Auffassung kein Speicherelement.

Hallo Joe,
ich unterscheide strikt ob Speicher (beliebige Speicherzeit) oder 
Verzögerung (feste "Speicherzeit"). Diese beliebige Speicherzeit hast du 
bei einer Spule nicht, da die Umwandlung Strom -> Magnetfeld permanent 
läuft. Beim C dagegen haben wir ein elektrostatisches Feld also einen 
zeitlich konstanten Zustand und damit eine Speicherung.

Gerade dieser -zeitliche Konstanz- zeichnet die Speicherung auf, der 
skizzierte Lc Kreis dagegen ist von eine -kontinuirlichen 
Energiewandlung- gekennzeichnet.

Würde man allein den Erhalt der Energie im geschlossenen System nach 
Energieerhaltungssatz als Energiespeicherung bezeichnen wäre jeder 
geschlossener Prozess eine "Energie-Speicherung".

MfG,

Autor: David Peters (davidgp)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke aber 'seufz'.

Bitte keine Differenzialgleichungen sondern einfach nur 
Analogiebeispiele von mechanischen/fluidischen/elektrischen Anwendungen 
aus dem technischen Alltag, bei denen man sich in die FI-Analogie rein 
denken kann.

Ich bitte auch beim Überreichen von Lexika möglichst schon um Nennung 
des Kapitels, welches ich aufschlagen soll...

Oder sollte ich einfach bei der FI-Analogie bleiben? Mir geht es nur um 
die Analogie beispielsweise zwischen Strömungsschaltungen und 
elektrischen Schaltungen, nie um gekoppelte Systeme, die beides 
enthalten.

Beispielsweise ein gefedertes Rad an einem Auto. Dort gibt es eine 
(gefederte) Masse, einen (sog.) Stoßdämpfer und eine Feder. Mal 
abgesehen davon, dass der Begriff Stoßdämpfer völlig falsch ist, da der 
Stoßdämpfer den Stoß nicht dämpft (denn das macht die Feder) sondern 
diesen erstmal kräftig an das Popometer durchleitet, würde ich einfach 
gerne eine analoge Anordnung aus elektrischen Bauteilen oder 
strömungstechnischen Bauteilen skizzieren oder verstehen.

Dass der Stoßdämpfer am Auto einem elektrischen Widerstand bzw. einer 
fluidischen Drossel entspricht, ist doch eigentlich sonnenklar. Ebenso 
entspricht die Feder am Auto doch klar einem elektrischen Kondensator 
bzw. einem fluidischen Druckbehälter. Oder etwa nicht.

Also mit welcher Analogietabelle kann ich solche technischen Systeme 
zwischen elektrisch/mechanisch/strömungsmechanisch übersetzen?

--
PS: muss jetzt wieder heim, kann also sein dass es mit weiteren Postings 
etwas dauert

: Bearbeitet durch User
Autor: Schluckauf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Spule und Kondensator sind wie Ying und Yang.

Bei Induktivitäten, die Ströme sich verspäten. Beim Kondensator geht der 
Strom vor.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fpga K. schrieb:
> Hallo Joe,
> ich unterscheide strikt ob Speicher (beliebige Speicherzeit) oder
> Verzögerung (feste "Speicherzeit"). Diese beliebige Speicherzeit hast du
> bei einer Spule nicht,...

Das ist doch Wortspielerei, „beliebige Speicherzeit“ oder „feste 
Speicherzeit“. Energie kann entweder gewandelt, gespeichert oder 
dissipiert werden. Mehr nicht. Sicherlich können Begriffe wie statisch 
oder dynamisch noch mit der Energie verknüpft werden. Der Mechaniker 
nennt sie dann z.B. potentielle oder kinetische Energie. Aber nur weil 
kinetische Energie nicht statisch ist, kommt keiner auf die Idee sie 
nicht mehr Energie zu nennen.
Wenn das Beispiel der Spule zu abstrakt ist, nehme eine Rohrleitung in 
der Wasser mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit fließt. 
Selbstverständlich ist in dem fließendem Wasser Energie gespeichert. 
Natürlich ist sie nicht statisch, der Energieträger, die Masse fließt 
eben.

Autor: Weltbester FPGA-Pongo (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Yalu X. schrieb:
>   Eine Induktivität ist ein Magnetflussspeicher.
Das bringt einem Anfänger wohl nichts.

Meine Erklärung ist ein Vergleich mit einer Wasserleitung: Der Strom ist 
die Fließmenge des Wassers und die Indkutivität die Schwungmasse eines 
Mühlrades. Die Spannung dann natürlich der Wasserdruck.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
David P. schrieb:
> Bitte keine Differenzialgleichungen sondern einfach nur
> Analogiebeispiele von mechanischen/fluidischen/elektrischen Anwendungen
> aus dem technischen Alltag, bei denen man sich in die FI-Analogie rein
> denken kann.

Bitteschön. Einmal elektrisch, einmal mechanisch, zweilmal das gleiche 
Ergebnis :-)

Autor: Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> Fpga K. schrieb:
>> Hallo Joe,
>> ich unterscheide strikt ob Speicher (beliebige Speicherzeit) oder
>> Verzögerung (feste "Speicherzeit"). Diese beliebige Speicherzeit hast du
>> bei einer Spule nicht,...
>
> Das ist doch Wortspielerei, „beliebige Speicherzeit“ oder „feste
> Speicherzeit“. Energie kann entweder gewandelt, gespeichert oder
> dissipiert werden. Mehr nicht. Sicherlich können Begriffe wie statisch
> oder dynamisch noch mit der Energie verknüpft werden. Der Mechaniker
> nennt sie dann z.B. potentielle oder kinetische Energie. Aber nur weil
> kinetische Energie nicht statisch ist, kommt keiner auf die Idee sie
> nicht mehr Energie zu nennen.

Macht doch keiner. Es streitet keiner ab, das das magnetische Feld 
Energie enthält. Mit einem Satz wie:

"Die Energie ist im magnetischen Feld der Induktivität."
 habe ich hier kein Problem, aber mit dem fast gleichlautenden Satz:
"Die Energie ist im magnetischen Feld der Induktivität gespeichert."
 schon, weil der ThreadOpener fragt wozu man eine Induktivität 
Praktischerweise verwendet, also welche Eigenschaft der Induktivität man 
ausnutzt. Nun verwendet man aber eine Induktivität nicht wegen 
Energiespeicherung oder um Signale zu glätten sondern um "Signale" 
"aufzurauhen" (blöder Begriff - gefällt mir selber nicht).

Phil schrieb:
> Nen Kondensator (Ladungsspeicher) nehm ich immer um was zu glätten bzw.
> zu puffern.


Vielleicht besser als Aufzählung: Induktivitäten nehm ich immer um:
-Transformation von (Sinus)-Wechselspannung (Trafo)
-Transformation von (gepulster)-Gleichspannung (Schaltnetzteil)
-Impedanzanpassung (Übertrager im Lautsprecher)
-Erzeugung von Spannungsspitzen (Zündtrafo, Weidezaun)
-galvanische Trennung (Trenntrafo)
-Frequenzmischung (Ringmodulator)
-Blindleistungskompensation (Phasenschieber)

aber nicht um etwas zu puffern (Energiespeicher). Gegenbeispiele 
willkommen, insbesonders wenn deutlich wird das man hier nicht einen C 
(als Puffer) verwenden kann.

MfG,

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernd K. (bmk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Erklärung von Sprut hat mir am besten gefallen:

http://sprut.de/electronic/switch/parts.html#spule

1. Kondensator an Stromquelle -> die Spannung steigt kontinuierlich
Die Energie wird in einem elektrischen Feld gespeichert

2. Spule an Spannungsquelle -> der Strom steigt kontinuierlich
Die Energie wird in einem Magnetfeld gespeichert.

Bei 1. muss man aufhören, bevor die Isolation gefährdet ist
Bei 2. muss man aufhören, bevor die Spule in die Sättigung gerät

Lädt man den Kondensator auf und verbindet ihn mit der Spule,
wird die Engergie zwischen den beiden pendeln. Und wenn es keine
Verluste gäbe, bis in alle Ewigkeit.


Man kann das gut mit einem mechanischen Pendel vergleichen:

1. Ich bewege das Pendel in eine höhere Lage und führe ihm somit
potentielle Energie (Lageenergie) zu. Das kann ich wie beim geladenen
Kondensator ohne Zeitbegrenzung aufrecht erhalten.

2. Beim Loslassen wird das Pendel zunächst in seine niedrigste Lage
beschleunigt. Die potentielle Energie ist jetzt 0 und komplett in
kinetische Energie übergegangen. Vergleichbar mit der Spule; auch hier
kann dieser Zustand nicht statisch beibehalten werden. Erst wenn das
Pendel wieder seinen höchsten Punkt erreicht hat, ist die Energie
wieder rein potentiell und das Spiel kann von neuem beginnen. Und ohne
Verluste (Reibung, Luftwiderstand) auch hier bis in alle Ewigkeit.

Autor: Sultan (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Joe G. schrieb:
> David P. schrieb:
>> Bitte keine Differenzialgleichungen sondern einfach nur
>> Analogiebeispiele von mechanischen/fluidischen/elektrischen Anwendungen
>> aus dem technischen Alltag, bei denen man sich in die FI-Analogie rein
>> denken kann.
>
> Bitteschön. Einmal elektrisch, einmal mechanisch, zweilmal das gleiche
> Ergebnis :-)

Für Faule bitte immer die ASC-Datei anhängen. Vielen Dank.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sultan schrieb:
> Für Faule bitte immer die ASC-Datei anhängen. Vielen Dank.

Hilft nur bedingt, da man dazu noch die Bibliothek mechatronik.lbr 
benötigt. Für die elktrische Variante, siehe Anhang.

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fpga K. schrieb:
> "Die Energie ist im magnetischen Feld der Induktivität."
>  habe ich hier kein Problem, aber mit dem fast gleichlautenden Satz:
> "Die Energie ist im magnetischen Feld der Induktivität gespeichert."

Das wird ja fast philosophisch ;-)
Vielleicht einigen wir uns auf folgende Darstellungsweise.
Die Induktivität und die Kapazität sind passive ideale Bauelemente mit 
energiespeichenden Eigenschaften. Der Widerstand ist ein passives 
Bauelement mit dissipativen Eigenschaften. Sie finden bei folgenden 
Anwendungen ihren Einsatz:
-  …
-  …

> aber nicht um etwas zu puffern (Energiespeicher). Gegenbeispiele
> willkommen, insbesonders wenn deutlich wird das man hier nicht einen C
> (als Puffer) verwenden kann.

aber sofort:
Spiralfeder in einer mechanischen Uhr. Fallgewichte wie in einer Turmuhr 
sind bei einer Taschenuhr recht hinderlich ;-)

hydraulischer Widder als Wasserpunmpe

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.