Aussage aus einem Physikbuch: "Trennt man eine stromdurchflossene Spule von der Spannungsquelle, geht die Stromstärke nicht sofort auf null zurück, sondern der Strom fließt noch eine Weile in derselben Richtung weiter." Dazu ein Bild, in dem die Leistung an einem Verbraucher nach dem Ausschalten exponentiell abklingt - wohlgemerkt bei nicht geschlossenem Stromkreis. Ist es nicht so, dass es beim Abschalten eine gehörige Induktionsspannung gibt, aber wie ist es mit dem Strom? Fließt der wirklich weiter?
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@ Michael K-punkt (charles_b) >"Trennt man eine stromdurchflossene Spule von der Spannungsquelle, geht >die Stromstärke nicht sofort auf null zurück, sondern der Strom fließt >noch eine Weile in derselben Richtung weiter." Jo. >Dazu ein Bild, in dem die Leistung an einem Verbraucher nach dem >Ausschalten exponentiell abklingt - wohlgemerkt bei nicht geschlossenem >Stromkreis. Doch, der ist schon geschlossen . . . >Ist es nicht so, dass es beim Abschalten eine gehörige >Induktionsspannung gibt, Ja. > aber wie ist es mit dem Strom? Der fließt weiter, wie oben beschrieben. > Fließt der wirklich weiter? Sicher, über den Lichtbogen im Schalter. MFG Falk
Falk Brunner schrieb: > >> Fließt der wirklich weiter? > > Sicher, über den Lichtbogen im Schalter. > > MFG > Falk Ok, wenn es den Lichtbogen gibt, zieh ich mit! Aber Strom mit unterbrochener Leitung? Wo fließt er denn hin? Müsste sich nicht durch die Induktionsspannung ein starkes el. Feld aufbauen, welches tatsächlich ein paar Elektronen in die eine Richtung verfrachtet und Elektronenmangel auf der anderen Seite erzeugt. (Draht sozusagen als Mini-Kondensator). Aber sobald hier genug Gegenspannung da ist, sollte das doch zum erliegen kommen. Der "Strom" wäre dann ein wenig hin und her im Spulendraht, der zur Erwärmung desselben führt.
Tja, die Spule versucht den Strom weiters zu leiten, bei offenem Schalter(ziemlich großer Widerstand) entsteht dadurch eine sehr große Spannung
Michael K-punkt schrieb: > Ist es nicht so, dass es beim Abschalten eine gehörige > Induktionsspannung gibt, aber wie ist es mit dem Strom? Fließt der > wirklich weiter? Entweder, er fließt weiter, oder es gibt eine Induktionsspannung. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Entweder, er fließt weiter, oder es gibt eine Induktionsspannung. Fließt ein Strom OHNE Spannung wäre die Leistung Null. Entsteht eine Spannung OHNE Strom wäre die Leistung Null. Damit würde die Energie in der Spule in beiden Fällen erhalten bleiben. Da das nicht so ist, treten IMMER Strom und Spannung paarweise auf.
Ja, immer der gleiche Kinderkram. Erst mal ideale Bauelemente annehmen und dann damit versuchen, physikalische Regeln zu falsifizieren. Die Spule hat eine Kapazität und einen Widerstand. Der Schalter hat eine Kapazität zwischen den Kontakten Das reicht aus, um erstmal eine hohe Spannung zu erzeugen, mit schnellem Anstieg. Dadurch sind die Kapazitäten ausreichend niederohmig. Und schwupps haben wir einen Schwingkreis mit Verlusten, der die gespeicherte magnetische Energie in Wärme umsetzt.
Clair Grube schrieb: > Ja, immer der gleiche Kinderkram. > > Erst mal ideale Bauelemente annehmen und dann damit versuchen, > physikalische Regeln zu falsifizieren. Es ist so ein Schulbuch-Spagat: zum einen gilt "ohne Verbindung kein Stromkreis und kein Strom" aus den unteren Klassen, zum anderen kommt das Induktionskapitel VOR dem Schwingkreiskapitel. Und da wird dann halt irgendwie durchgeeiert. > Die Spule hat eine Kapazität und einen Widerstand. > Der Schalter hat eine Kapazität zwischen den Kontakten > > Das reicht aus, um erstmal eine hohe Spannung zu erzeugen, mit schnellem > Anstieg. Dadurch sind die Kapazitäten ausreichend niederohmig. > Und schwupps haben wir einen Schwingkreis mit Verlusten, der die > gespeicherte magnetische Energie in Wärme umsetzt. Das finde ich jetzt eine wirklich überzeugende Antwort. Und viel besser als die lapidare Erklärung der Strom flösse einfach "weiter".
Michael K-punkt schrieb: > Das finde ich jetzt eine wirklich überzeugende Antwort. Und viel besser > als die lapidare Erklärung der Strom flösse einfach "weiter". Na ja: er will weiter fließen. Ich habe das immer so verstanden: entweder man gibt dem Strom die Möglichkeit, weiter zu fließen, z.B. über eine Freilaufdiode, oder es entsteht eine Induktionsspannung, die höher als die bisherige Spannung ist. Manchmal ist eine solche Spannung auch erwünscht, z.B. Step-Up Wandler oder Zündspule. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Michael K-punkt schrieb: >> Das finde ich jetzt eine wirklich überzeugende Antwort. Und viel besser >> als die lapidare Erklärung der Strom flösse einfach "weiter". > > Na ja: er will weiter fließen. > > Ich habe das immer so verstanden: entweder man gibt dem Strom die > Möglichkeit, weiter zu fließen, z.B. über eine Freilaufdiode, oder es > entsteht eine Induktionsspannung, die höher als die bisherige Spannung > ist. Manchmal ist eine solche Spannung auch erwünscht, z.B. Step-Up > Wandler oder Zündspule. > > MfG Klaus Man hat es halt beim Trennen der Zuleitungen mit einem Schwingkreis zu tun, in dem die Energie des magn. Feldes dann nach und nach in den resistiven Leitungen steckenbleibt als Wärme. Der Schulbuch-Punkt ist nur der, dass der Schwingkreis erst später drankommt.
Nach dem Ausschalten fließt der Strom auch weiter, denn es hängt immer eine noch so kleine Kapazität an der Spule welche auf 0V (oder dem ohmschen Verlusten entprechend) geladen ist. Ob dies in folge die kleine Kapazität auf hohe Spannug lädt und daraus ein Schwingkreis entsteht welcher schwingt oder Asymtotisch abklingt ist eine andere Sache bzw vom Model abhängig. Das öffnen einer Spule macht eben mit ideal modelierten Bauelementen keinen Sinn mehr...
> Fließt der wirklich weiter?
Ja, zwangsweise, garantiert, es ist eben eine Induktivität, er lädt die
Streukapazität auf (Kapazität zwischen den Windungen, zwischen den
Anschlüssen, nach aussen, der sich gegenüberligenden Kontakte des
Schalters etc.) und wenn die Spannung dabei hoch genug steigen kann ist
um eine Isolierung (Lichtbogen im Schalter, Wicklungsisoliierung der
Spule) zu überwinden, dann fliesst sie eben dort lang.
Vergesst nicht den parasitären Widerstand der Spule, der ermöglicht ebenfalls ein Weiterfließen des Stromes. Bei einer Spule mit Kern entstehen beim Abmagnetisieren auch Verluste im Kern, die den Spannungsanstieg ebenfalls begrenzen. Vielleicht ein wenig zu allgemein: Letztlich wird beim Abschalten die gespeicherte magnetische Energie freigesetzt. Alle Effekte, die in der Lage sind einen Strom aufrecht zu erhalten begrenzen die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit. Gehen wir von einem mechanischen Schalter aus, so hat dieser eine endliche Öffnungsgeschwindigkeit. Beim Öffnen entsteht ein Kontaktfunke in dem der Strom zunächst in gleicher Höhe weiter fließen kann und setzt dabei massiv Energie in Wärme um (ionisierte Luftstrecke ist recht niederohmig). Gleichzeitig nimmt die in der Spule gespeicherte Energie ab und damit auch der Strom. Ab einer bestimmten Luftstrecke / Restenergie kann der Funke nicht mehr aufrecht erhalten bleiben und wird erlöschen. Die Spannung wird dann nur noch kleiner oder gleich der Durchbruchspannung der Funkenstrecke bleiben. Die paar pF parasitäre Kapazität am Schalter werden dort trotz hoher Spannung nicht wirklich Energie speichern. Dominanter ist da schon die Inter-Winding Kapazität. Allerdings sehe ich nicht so richtig, warum der Schwingkreis massiv die Energie vernichten soll.
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