Spannungsabfall nach Schließen des Schalters

[Freilaufdiode (Gast)]

Guten Tag,

ich hab bei PSpice eine ganz einfache Freilaufdiode simuliert und dabei 
ist mir etwas unklar:

Der Schalter wird nach 2ms geschlossen. Dann entsteht am Schalter ein 
zunehmendes Potenzial, das nach meinem Verständnis bis 5.7 V zunimmt. 
Die Batterie versorgt die Schaltung mit 5 V. Somit entspricht die 
Potenzialdifferenz genau der Spannung, die den Strom durch die 
Siliziumdiode treibt (Flussspannung 0.7 V). Ist das so weit vom 
Verständnis her korrekt?

Wenn ich allerdings die Spannung am Widerstand und an der Induktivität 
simuliere, so strebt die Induktivität auf die 5 V zu und der Widerstand 
liegt auch an einer Spannung von 5 V. Wie kann das denn sein? Die 
Spannung muss sich doch irgendwie aufteilen.

[Wettlaufdiode (Gast)]

Hallo!

Freilaufdiode schrieb:
> Der Schalter wird nach 2ms geschlossen. Dann entsteht am Schalter ein
> zunehmendes Potenzial, das nach meinem Verständnis bis 5.7 V zunimmt.

nicht beim schließen, beim öffnen.

Freilaufdiode schrieb:
>Wenn ich allerdings die Spannung am Widerstand und an der Induktivität
>simuliere, so strebt die Induktivität auf die 5 V zu und der Widerstand
>liegt auch an einer Spannung von 5 V. Wie kann das denn sein? Die
>Spannung muss sich doch irgendwie aufteilen.

Deine Messpunkte sind komisch. Du misst nicht über den Bauteilen sondern 
nur an einem Punkt, bezogen auf Masse. Beim Widerstand misst du an der 
oberen Verbindung, diese ist fest mit 5V verbunden und wird daher immer 
diese 5V messen. Bei der Induktivität misst du auch nur den oberen 
Anschluss, also der zwischen Widerstand und Induktivität.

Hier ist was passiert:

Der Schalter ist geschlossen. Im eingeschwungenen Zustand fließt ein 
konstanter Strom durch den Widerstand, Induktivität und Schalter. An der 
Induktivität fällt keine Spannung ab. Nehmen wir den Schalter als 
verlustfrei an ist das Potenzial am Schalter 0V, sowie an dem Punkt 
zwischen Induktivität und Widerstand ebenfalls 0V. Das siehst du auch in 
der Simulation. Nach 2ms öffnest du den Schalter. Wie du schon gesagt 
hast steigt jetzt das Potenzial am Schalter so hoch an dass die Diode 
eingeschaltet wird, etwa 5.7V. Da der Strom jetzt langsam sinkt, wird 
auch der Spannungsabfall am Widerstand kleiner, das Potenzial an den 
Punkt steigt also.

>Ist das so weit vom Verständnis her korrekt?

Jep, du misst nur am falschen Punkt.

[Freilaufdiode (Gast)]

Danke dir für deine ausführliche Antwort, ich hab nun anders gemessen:
Ich hab nun die Potenzialdifferenz aus dem anwachsenden Potenzial am 
Schalter und dem Punkt gebildet der konstant mit 5 gespeist wird. Der 
Graph zeigt mir aber, dass danach zwischen den beiden Punkten 0 V 
anliegen und keine 5 V. Was mach ich falsch?

[Freilaufdiode (Gast)]

Sorry für den Doppelpost, aber ich glaub ich habs jetzt verstanden. 
Könnte mir das vllt jemand bestätigen? Ganz am Ende liegt natürlich 
garkeine Spannung mehr an, weil: Wenn der untere Punkt die 5.7 V 
erreicht und oben 5 anliegen, dann wird nach dem das Magnetfeld abgebaut 
wurde am unteren Punkt auch 5 V anliegen, weil die 0.7 V ausgeglichen 
wurden (Potenzialausgleich). Wenn der Schalter nun wieder geschlossen 
wird, dann wird die Last wie gewohnt von der Betriebsspannung wieder 
versorgt.

[Easylife (Gast)]

Zwischen 0 und 2ms misst du die Betriebsspannung (Schalter geschlossen).
Zwischen 2ms und 2.2ms baut sich das Magnetfeld ab, und der 
resultierende Strom fließt über die Diode ab.
Daher steigt die Spannung auch nicht über die Forward-Spannung der 
Diode.
Ab 2.2ms ist das Magnetfeld zusammengebrochen, das Restpotential kann 
also auch durch R5 und L1 ausgeglichen werden.