Energie einer Spule verständnisproblem

[ma W. (d3xt3r)]

Also der sachverhalt ist folgender:

ich hab einen stromkreis mit einer spule. Auf diese spule wird eine 
rechteck-Spannung aufgelegt und die energie soll berechnet werden. Die 
spule ist ungeladen und zuerst wird eine Spannung Uo für eine dauer von 
2t eingelegt. Ab dem zeitpunkt t=2t wird eine negative spannung von 2Uo 
für eine dauer von einem t angelegt.
Man könnte jetzt sagen: ja gut die energie ist Null weil zu dem 
zeitpunkt 3t kein strom vorhanden ist und durch Wc= 1/2*(i²/L) ergibt 
sich die energie 0.

ICh hab mir jetzt überlegt, dass die summe der enegien bis zum zeitpunkt 
3t ja null sein muss. Ich wollte also die energie im intervall [0;2t] 
berechnen und die energie [2t; 3t] und die summe müsste ja 0 ergeben. 
Laut meiner rechnung passt es aber nicht, es kommt zwar betragsmässig 
das selbe raus, aber das vorzeichen stimmt wegen dem quadrierten i in 
der energieformel nicht und die energien heben sich nicht gegenseitig 
auf.

Wo ist da mein denkfehler?

[Helmut L. (helmi1)]

Dex Mor schrieb:
> Wc= 1/2*(i²/L)

     i² * L
Wc = -------
        2

[ich (Gast)]

Aus meiner Sicht sind die angegebenen Daten unzureichend. Ich schätze 
mal das es sich um eine Spule mit einem R und einem L handelt. Damit 
kann man nach dem bekannten Ansatz über die e-Funktion den Strom des 
LR-Glieds zum Zeitpunkt t=2a ausrechnen. Nach dem Abklemmen/Abschalten/ 
was auch immer machen mit der Spannungsquelle, sinkte der Strom im 
Zeitintervall [2a,3a] wieder. (Ist ein Freilauf vorhanden??)

Nur mit der Annahe das tau = L/R << a (3a - 2a) ist, kann davon 
ausgegangen werden, das I=0 ist. Sonst muss der Strom zum Zeitpunkt t=3a 
berechnet werden und dann kann die Restenergie der Spule bestimmt 
werden.

[Fralla (Gast)]

Selbst ohne Widertand passt dass. Im ersten Abschnitt steigt der Strom 
linear um 2*T*U/L an. Im folgenden Abschnitt sinkt der um -T*2*U/L, also 
um den selben Wert. Integriert man nun die Leistung der SPannungsquelle 
um die Engerie zu erhalten, wurde die gleiche Energie abgeben, wie 
aufgenommen, bzw erhält man die bekannte Formel L*I²/2.

MFG

[MaWin (Gast)]

> ICh hab mir jetzt überlegt, dass die summe der enegien
> bis zum zeitpunkt 3t ja null sein muss.

Auch wenn Esoteriker und Paul Dirac das glauben,
es gibt keine negative Energie
(selbst die Energie von Antimaterie wäre in dem Universum positiv)
es gibt nur den Abbau von Energie.

Daher findest du keinen Summanden.

[ma W. (d3xt3r)]

Ok hab das problem gelöst. wenn man sich für beide intervalle jeweils 
eine gleichung aufstellt und dann die energie über die leistung 
integriert, bekommt mein für beide intervalle den selben betrag der 
energie jedoch 2 verschiedene Vorzeichen.

@ MaWin

Mir ist schon klar, dass es keine negative Energie gibt. Trotzdem 
bekommt man oft genug eine negative energien in seinen berechnungen als 
ergebnis und das bedeutet lediglich, dass energie abgegeben wird.^^