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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik wann ist eine Spannung sehr hoch


Autor: Jörg (Gast)
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Abend,

ein Strom wird bei Kurzschluss sehr hoch im vergleich zum normalbetrieb. 
Wann unter welchen Umständen wird eine Spannung sehr groß?

Jörg

Autor: Hannes Lux (hannes)
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www.hausaufgaben.de

Autor: Bernd (Gast)
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Eine Spannung wird sehr groß, wenn ein Strom durch eine Spule fließt und 
dieser Strom sehr schnell unterbrochen wird. Deswegen sind an 
Relaisspulen auch immer Freilaufdioden.

Autor: The Devil (devil_86)
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Bernd wrote:
> Eine Spannung wird sehr groß, wenn ein Strom durch eine Spule fließt und
> dieser Strom sehr schnell unterbrochen wird. Deswegen sind an
> Relaisspulen auch immer Freilaufdioden.

Und wenn der Strom eher langsam unterbrochen wird (was ist schnell, was 
langsam)??
Aber das Bsp. ist schon fast richtig. Beim Ausschalten eines Relais wird 
in der Spule eine große Spg. induziert, welche über eine Freilaufdiode 
etc. abgeführt werden muss, da sonst das schaltende Bauteil (z.B. 
Transe) zerstört werden kann bzw. wird.

Ansonsten würd mir in der Eile nicht viel einfallen; die Spg. ist eben 
nur der Potenzialunterschied...

Autor: Jörg (Gast)
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kann auf einer Leitung auf eine hohe Spannung auftreten? schließlich 
besteht das leitungsschaltbild auch aus vielen iduktivitäten? wenn sich 
also der Strom rapide ändert durch einen Impuls (stromspitze) oder 
ähnlichem entsteht dann auch eine sehr hohe Spannung?

Autor: newbie (Gast)
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wie hoch muss man den kurzschlussstrom eigentlich annehmen (bezogen auf 
den normalen strom der so fließt)? Gibt es da so ne pi-mal-daumen 
rechnung etc.?

Autor: The Devil (devil_86)
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@ Jörg: meinst du auf Platinen oder normale Stromleitungen?

@ Newbie: der Kurzschlussstrom ist theoretisch unendlich groß....aber 
bevor er soooo groß wird, ist die Leitung oder die Leiterbahn verraucht.

Autor: neuer (Gast)
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...Wann unter welchen Umständen wird eine Spannung sehr groß?...

i=u/r  > u=i*r

also wenn der strom grösser wird oder der widerstand grösser wird, 
steigt die spannung sehr stark, ist ein multiplikator.

Autor: Jörg (Gast)
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auf normalen Strom- oder Datenleitungen (nicht auf der Platine)

Autor: neuer (Gast)
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der umstand:

gleicher strom und steigender widerstand oder gleicher widerstand und 
steigender strom oder steigender strom und steigender widerstand.

Autor: Jörg (Gast)
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der Widerstand ändert sich ja nur bei erwärmung oder frequenz... aber 
meistens beides vernachlässigbar...

d.h. wenn ein kurzschluss vorhanden ist, ist die spannung auch sehr 
hoch?

Autor: The Devil (devil_86)
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@ neuer: Jörg meinte wohl, welche "Fehlerfälle" es gibt. Das Ohm'sche 
Gesetz wird ihm bekannt sein.

@ Jörg: naja, auf normalen Stromversorgungsleitungen ist es eher 
problematischer, dass sich eine Kapazität zwischen L und N bildet. 
Spannungs-/Stromspitzen sind auf Datenleitungen natürlich schlecht, doch 
eher selten anzutreffen.

Bei Kurzschluss: Widerstand praktisch null, d.h. Spannung praktisch null

Autor: Jörg (Gast)
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im normalen betrieb wird sowas nicht so häufig anzutreffen sein - das 
stimmt. Aber ein kurzschluss kann auch einfach passieren und meine frage 
zielte darauf ab, ob es auch ähnliche phänomene bei der spannung gibt, 
dass dieses auf einmal sehr groß wird - durch beschädigung des kabels 
oder anderen umständen.

Autor: holger (Gast)
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>d.h. wenn ein kurzschluss vorhanden ist, ist die spannung auch sehr
>hoch?

Quatsch. Bei einem Kurzschluss bricht die Spannung an der
Kurzschlusstelle zusammen (R fast 0). Der Strom der dann fliesst
wird vom Innenwiderstand der Spannungsquelle bestimmt.

Autor: The Devil (devil_86)
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Natürlich gibt es Spgs.spitzen, würde mal sagen, in der Nähe von 
Umspannwerken z.B. Doch durch Fehlerfälle wie du es meinst nicht. Wie 
gesagt, die Spannung ist ja nur der Potenzialunterschied; der Strom ist 
durch Stromspitzen oder eben Kurzschlüsse viel gefährlicher.

Autor: Torben (Gast)
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eine hohe spannung hat man wenn R->unendlich geht - also bei einer 
leitung ein ende offen ist... der strom geht dabei gegen null

aber wann hat man sowas...

Autor: holger (Gast)
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>eine hohe spannung hat man wenn R->unendlich geht - also bei einer
>leitung ein ende offen ist... der strom geht dabei gegen null

>aber wann hat man sowas...

Wenn man das Licht ausmacht. Die Spannung steigt dabei aber nicht.

Autor: Magnus Müller (Gast)
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newbie wrote:
> wie hoch muss man den kurzschlussstrom eigentlich annehmen (bezogen auf
> den normalen strom der so fließt)? Gibt es da so ne pi-mal-daumen
> rechnung etc.?

Über den Daumen gepeilt zwei Möglichkeiten:

  1.) Kurzschlussstrom begrenzt durch Strombegrenzung des versorgenden
      Netzteils

  2.) Kurzschlussstrom begrenzt durch Leerlaufspannung und Innenwider-
      stand des versorgenden Netzes, Aggregats, Akkus bzw. der
      versorgenden Primärzelle.

Beispiel Akku (frei gewählte Werte meinerseits):

 Akku (U = 12V; Ri = 0,01 Ohm)
 Theoretischer Kurzschlussstrom = 1200A (12V/0,01 Ohm)

Gruß,
Magnetus

Autor: Torben (Gast)
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>Wenn man das Licht ausmacht. Die Spannung steigt dabei aber nicht.

 wie funktioniert das denn?


in der leitungstheorie hab ich mal so halb mitgenommen, dass bei einer 
offenen Leitung an dem offenen ende der widerstand unendlich ist und es 
reflexionen gibt und somit am anfang das doppelte der spannung anliegt

Autor: Jörg (Gast)
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wieso wenn es so wenige fälle gibt in denen hohe spannungen auftreten 
können, schützt man viele geräte gegenüber hohe spannungen?

z.B. mit Varistoren oder Surpressordioden?

Autor: holger (Gast)
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>in der leitungstheorie hab ich mal so halb mitgenommen, dass bei einer
>offenen Leitung an dem offenen ende der widerstand unendlich ist und es
>reflexionen gibt und somit am anfang das doppelte der spannung anliegt

Die Reflektion wird vom Innenwiderstand der Spannungsquelle
verbraten. Da ist die Leitung ja nicht offen.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Die höchste Spannung wird erreicht, wenn der Blitz einschlägt. Diese 
wirst Du aber mit herkömmlichen Mitteln nicht messen (zumindest nicht 
mehr auswerten) können.

UnterNormalbedingungen (kein Blitz, keine Induktivität mit 
zusammenbrechendem Magnetfeld infolge Abschaltvorgang) ist die Spannung 
einer Spannungsquelle am höchsten, wenn die Spannungsquelle nicht 
belastet wird, also wenn kein Strom fließt.

Dies sollte aufgrund des Physikunterrichtes eigentlich Jedem bekannt 
sein. Deshalb auch mein trolliger Link auf www.hausaufgaben.de.

...

Autor: Michael Waiblinger (wiebel42)
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Ich denke, dass sich dieses Phänomen selten zeigt, da wir fast 
ausschliesslich Spannungsquellen im Einsatz haben, wenige machen sich 
die Mühe eine annähernd ideale Stromquelle zu bauen, zumal am Ende doch 
die Leistung zählt und man mit 5V/100A meist mehr anfangen kann als mit 
10000V/50mA, zumal letztere ja auch schwerer zu händeln ist. Wobei in 
letzter Zeit mit der Schalttechnik wieder mehr Spulen im Einsatz sind 
und mit den immer wichtiger werdenden LEDs Stomquellen an Bedeutung 
gewinnen. Insofern könnten da schon Probleme entstehen, wenn man mal 
eine monster Schaltstufe die eine mächtige LED mit einer Batterie 
betreiben kann mal nicht belastet, könnte ich mir da schon mal eine 
hässliche Spannungsspitze vorstellen.
Ansonsten siehe KFZ Technik, da wollen wir auch einen Strom haben der 
durch die Luft fliesst (Funken) da haut die Spannung auch gewaltig nach 
oben ab, egal ob man die Spule jetzt klassisch mit einem 
Unterbrecherkontakt oder einem FET schaltet, wichtig bleibt für die 
Spule eben di/dt ist das nur hinreichend "steil" dann Funkts.

Ich hoffe ich hab jetzt in diesem Philosophiethread nicht das Thema 
verfehlt. ;) -wiebel

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Michael Waiblinger wrote:
> Ich denke, dass sich dieses Phänomen selten zeigt, da wir fast
> ausschliesslich Spannungsquellen im Einsatz haben, wenige machen sich
> die Mühe eine annähernd ideale Stromquelle zu bauen, zumal am Ende doch
> die Leistung zählt und man mit 5V/100A meist mehr anfangen kann als mit
> 10000V/50mA, zumal letztere ja auch schwerer zu händeln ist. Wobei in [...]

Wenn man schon so eine Stromquelle baut, dann will man ja eigentlich 
auch diese Leerlaufspannung, daher würde ich das nicht als 
"Spannungsspitze" (im schädlichen Sinne) bezeichnen wenn die Stromquelle 
in die Begrenzung läuft. Will man damit eine einzige LED betreiben, hat 
man wohl die falsche Stromquelle gewählt...

Autor: core (Gast)
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....@ neuer: Jörg meinte wohl, welche "Fehlerfälle" es gibt. Das 
Ohm'sche
Gesetz wird ihm bekannt sein....


die ganzen antworten hier beziehen sich immer dieses gesetz, les dir mal 
die ganzen antworten durch, die werte(aussagen) brauchst du bloss wieder 
hier reinsetzen( i=u/r), also ganz einfach. ohne grosses umschweifende 
worte.

Autor: The Devil (devil_86)
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core wrote:
> die ganzen antworten hier beziehen sich immer dieses gesetz, les dir mal
> die ganzen antworten durch, die werte(aussagen) brauchst du bloss wieder
> hier reinsetzen( i=u/r), also ganz einfach. ohne grosses umschweifende
> worte.

ääh...danke

Autor: Frank Zöllner (frankovic)
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>Eine Spannung wird sehr groß, wenn ein Strom durch eine Spule fließt und
>dieser Strom sehr schnell unterbrochen wird.

Was ist eigentlich im Moment des Abschaltens eines 
(Netz-)Transformators?
Welche Spannungsspitzen können auf Primär- und Sekundärseite entstehen? 
Oder dämpfen die Kerne das?

Autor: hubert (Gast)
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das kommt drauf an, ob du die Trafos bei der Nullstelle oder beim 
Extremum des Stromes schaltest

...

Autor: mr.chip (Gast)
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> die ganzen antworten hier beziehen sich immer dieses gesetz, les dir mal
> die ganzen antworten durch, die werte(aussagen) brauchst du bloss wieder
> hier reinsetzen( i=u/r), also ganz einfach. ohne grosses umschweifende
> worte.

U = L * di / dt
I = C * du / dt

auch nicht ganz vergessen, bitte.

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