Spule im Gleichstromkreis Anfänger

Doch das geht. Du siehst nur nichts, weil Deine Messzeit viel zu lang 
ist, so dass nur der eingeschwungene Zustand erscheint.
Miss mal über wenige msec.

Es empfiehlt sich in solchen Fällen die zeitlichen Verhältnisse 
zumindest grob zu überschlagen.

Bei R = 4 Ohm und L = 1mH ergibt sich ein Tau von 250us. Nach etwa dem 
fünffachen Tau wird der Zustand stationär. Das sind 1,25 Millisekunden. 
Also etwa ein Hundertstel des Abstandes Deiner Skala für die Zeit.

Einfach mal hineinzoomen oder die Simulationsparameter ändern, wäre mein 
erster Rat.

> Eine Spule im Gleichstromkreis ist nichts anderes als ein Draht.
>
> Nur beim Einschalten zeigt sich ein kleiner Effekt, aber da wechselt die
> Spannung ja auch, ist also kein Gleichstrom.

Das verstehe ich jetzt nicht. Warum ist es kein Gleichstrom?

Ich muss mich entschuldigen dafür, was jetzt kommt. Ich verwende gerade 
zum ersten Mal LTspice. Ich habe jetzt die Zeitachse verändert und ich 
habe immernoch den gleichen Verlauf.

Krisi schrieb:
> Ich habe jetzt die Zeitachse verändert und ich
> habe immernoch den gleichen Verlauf.

Du musst auch bei Null loslaufen lassen.
.tran 1ms startup

Dann funktioniert's.

Krisi schrieb:
>> Eine Spule im Gleichstromkreis ist nichts anderes als ein Draht.
>>
>> Nur beim Einschalten zeigt sich ein kleiner Effekt, aber da wechselt die
>> Spannung ja auch, ist also kein Gleichstrom.
>
> Das verstehe ich jetzt nicht. Warum ist es kein Gleichstrom?

Gleichstrom heisst stationärer, also eingeschwungener Zustand. Im 
Einschaltmoment (also wenn die Simulation losläuft) ist der Zustand noch 
nicht eingeschwungen.

An der Stelle weise ich auf die DGL hin die die Schaltung beschreibt:

Ul = L *di/dt
Ur = i(t) * R

ergibt in deiner Schaltung: V1 = Ul+Ur = i(t)*R + L * di/dt

DGL lösen ergibt die bekannte e-Funktion (PT1-Glied) und Werte einsetzen 
ergibt Zeitkonstante (63% Punkt).

Michael B. schrieb:
> In diesem Moment ist es aber kein Gleichstrom, sondern einmalig
> wechselnder Strom.

Der wechselt doch nicht, der steigt nur an!

Erwin D. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> In diesem Moment ist es aber kein Gleichstrom, sondern einmalig
>> wechselnder Strom.
>
> Der wechselt doch nicht, der steigt nur an!

Michael B.s Beiträge darf man nicht auf die Goldwaage legen: Er meinte 
einen sich ändernden Strom. Wechselstrom ändert seine Richtung.

Aber das führt ohnehin vom Thema weg. Darin geht es ja um die 
Simulation. Und Erwin D. hat ja schon die Lösung genannt. Ohne 
"Startup"-Option startet die Simulation von Anfang an mit 12V 
Ausgangsspannung. Und aus dieser Situation ändert sich der Strom nicht 
mehr. LTSpice nimmt an, dass dieser Zustand von Anfang an stationär ist 
und sich Änderungen durch das Verhalten der Bauteile aus diesem Zustand 
heraus, aber nicht dem Verhalten der Stromversorgung ergibt.

Das wird aber zu verwickelt, wenn man das noch anfängt zu thematisieren.

THOR schrieb:
> eichstrom heisst stationäre

Vielen Dank. Ich hätte noch zwei Fragen.

1) Abbildung4: Warum steigen die Spannungen (vor und hinter dem 
Widerstand), kein Einschaltmoment, bis 20us erstmal an?

2) Abbildung 5 Spule in AC-Kreis :(Quellle: 
https://www.eal.ei.tum.de/fileadmin/tueieal/www/courses/LGUS/tutorial/03_-_Kommutierung_Vortrag.pdf) 
.

Warum wird die zweite Welle (negativ) durch die Diode nicht gesperrt? 
Wenn L unendlich ist, dann ist doch der komplexe Widerstand unendlich 
und wir haben Leerlauf-Fall?

Lg

Michael B. schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Der wechselt doch nicht, der steigt nur an!
>
> Ein klarer Wechsel der Spannung.

Eine klare Änderung der Spannung, aber kein Wechsel.

Krisi schrieb:


> [...]
> Ich hätte noch zwei Fragen.
>
> 1) Abbildung4: Warum steigen die Spannungen (vor und hinter dem
> Widerstand), kein Einschaltmoment, bis 20us erstmal an?

Das ist das Verhalten durch das simulierte "Einschalten" der 
Stromversorgung. Die Spannung beginnt bei 0V, wird eingeschaltet und 
steigt innerhalb von 20us auf den Endwert.

> 2) Abbildung 5 Spule in AC-Kreis :(Quellle:
> 
https://www.eal.ei.tum.de/fileadmin/tueieal/www/courses/LGUS/tutorial/03_-_Kommutierung_Vortrag.pdf)
> .
>
> Warum wird die zweite Welle (negativ) durch die Diode nicht gesperrt?
> Wenn L unendlich ist, dann ist doch der komplexe Widerstand unendlich
> und wir haben Leerlauf-Fall?

Ich empfehle Dir sehr Dich zunächst auf ein Thema zu beschränken. Das 
sind idealisierte Betrachtungen für einen speziellen Fall, dessen 
Grundlagen Du noch nicht kennst.

Michael B. schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Der wechselt doch nicht, der steigt nur an!
>
> Ein klarer Wechsel der Spannung.
>
> Theor schrieb:
>> Michael B.s Beiträge darf man nicht auf die Goldwaage legen: Er meinte
>> einen sich ändernden Strom. Wechselstrom ändert seine Richtung.
>
> Doch, gerade deswegen betone ich hier den Wechsel in der Spannung.
>
> Damit nicht irgendein Depp glaubt, das wäre in dem Moment
> Gleichspannung.
>
> Die Fouriertransformation der Flanke mit ihren Freqeunzanteilen lasse
> ich als Begründung weg, denn wer nicht mal Gleich- und Wechselspannug
> kennt, kann mit den physikalischen Grundlagen dahinter sowieso nichts
> anfangen.

Okay, dann lies dir mal die Definition einer Wechselspannung durch:

1

Wechselspannung nennt man eine elektrische Spannung, deren

2

Polarität in regelmäßiger Wiederholung wechselt, deren

3

zeitlicher Mittelwert aber gemäß Normung[1][2] null ist.

Wie sieht es nun bei einer ansteigenden Gleichspannung aus?
- Wechselt die Polarität regelmäßig?
Nein!
- Wechselt die Polarität überhaupt?
Nein!
- Ist der zeitliche Mittelwert null?
Nein!

Und du sagst:
> Damit nicht irgendein Depp glaubt, das wäre in dem Moment
> Gleichspannung.
Doch! Das ist Gleichspannung.

Und jetzt überleg dir nochmal deine Aussage:
laberkopp schrieb:
> wer nicht mal Gleich- und Wechselspannug kennt, kann mit
> den physikalischen Grundlagen dahinter sowieso nichts anfangen.

Hallo,

nun versuche ich die Grundlagen auszurbeiten. In der Abbildung ist der 
zeitliche Verlauf (Schaltvorgänge einer Spule) dargestellt.

Ich habe gelesen, dass beim Abschalten einer induktiven Last, 
Spannungsspitzen entstehen können. Entspricht die Spannungsspitze den 
negativen Sprung der Spannung? Entsteht die Spannungsspitze durch die 
Selbsinduktion der Spule?

Danke für die Antwort. Aber Vorerstmal versuche ich die Grundlagen zu 
verstehen.

Helmut S. schrieb:
> .tran 1m uic
Das ist eigentlich der Kern der ganzen Sache.

Die anfängliche Verwirrung hat garnix mit irgendwelchen Spannungen zu 
tun, die irgendwie ansteigen oder der Zeitauflösung.

Es liegt einfach daran, dass Spice vor der schrittweisen Simulation 
den Arbeitspunkt der Schaltung berechnet (.op-Datei) und von dort erst 
lossimuliert. Und im Arbeitspunkt ist die Spule an Gleichspannung halt 
ein Stück Draht.

Nase schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> .tran 1m uic
> Das ist eigentlich der Kern der ganzen Sache.
>
> Die anfängliche Verwirrung hat garnix mit irgendwelchen Spannungen zu
> tun, die irgendwie ansteigen oder der Zeitauflösung.
>
> Es liegt einfach daran, dass Spice vor der schrittweisen Simulation
> den Arbeitspunkt der Schaltung berechnet (.op-Datei) und von dort erst
> lossimuliert. Und im Arbeitspunkt ist die Spule an Gleichspannung halt
> ein Stück Draht.

Nein. Das ist nicht der Kern der Sache und liegt auch nicht "einfach" 
daran.

Schon elektrisch besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen der 
Situation, dass 0V anliegen und 0A Strom durch die Spule fliessen und 
der, dass 12V anliegen und (rund) 3A Strom fliessen. Ein Anstieg auf 12V 
(bzw. im zweiten Fall, das weiter konstante anliegen von 12V) bewirkt 
nämlich nur im ersten Fall überhaupt eine Veränderung. Also kommt es 
eben darauf, entgegen Deiner Aussage, an!

Startup berechnet den initialen Arbeitspunkt mit einer definierten 
Spannung (von 0V) während "uic" diesen Schritt schlicht auslässt - und 
entweder Programm-defaults oder Benutzervorgaben für den initialen 
Zustand der Schaltung benutzt.
Und der Programm-default für die Spannungsquellen ist - Tusch! - 0V.

Effektiv bewirken also "uic" und "startup" in genau dieser Art von 
Schaltung keinerlei Unterschied, aber "startup" ist dem Sinne nach die 
angemessene Option, in dem es explizit von 0V anfängt, während "uic" 
(ohne weitere Angaben) lediglich von defaults ausgeht, die hier nur 
unbeabsichtigt zutreffen - hauptsächlich deshalb weil gerade mit "uic" 
die Absicht besteht, dem Benutzer zu ermöglichen eigene 
Initalbedingungen anzugeben und nur weil und falls er das nicht 
tut Defaults verwendet werden.
Das ist ein wesentlicher Unterschied ob eine Option ein bestimmte 
Bedingung in ihrer Definition beinhaltet weil sie genau das bewirken 
soll, oder nur als Nebeneffekt der fehlenden Angaben des Benutzers.

Wer sich selbst über diese Aussage und meine Erklärung dazu eine Meinung 
bilden will, mag etwas hier: 
http://ltwiki.org/index.php5?title=Simulation_Command nachlesen. man 
beachte auch den grün hinterlegten "ExtraHint" im Abschnitt "uic".

Statt .startup  kann man auch einfach einen Spannungspuls nehmen, der 
mit Verzögerung angelegt wird.
Siehe Anhang mit 1ms Delay.