mikrocontroller.net

Forum: Offtopic Energiespeicher - Spule und Kondensator


Autor: A. S. (agor)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Spule und Kondensator sind Energiespeicher.

Dabei gehe ich davon aus das:

1. Spulen sind Magnetische Energiespeicher.

Das wird doch in dem Erweitertem Durchflutungsgesetz gezeigt:

Elektrische Stöme -> erzeugen -> magnetisches wirbelfeld

2. Kondensatoren sind Elektrische Energiespeicher.

Energie wird im Elektrischen Feld gespeichert siehe Gaußsches Gesetz.


Könnt ihr mich dort verbessern ? Ich habe das noch nicht richtig 
verstanden. Eigentlich müssten doch immer Elektrische- und Magnetische 
Felder auftreten nur das jeweils eines domeniert.

Autor: Falk B. (falk)
Datum:

Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
@A. Schneider (agor)

>1. Spulen sind Magnetische Energiespeicher.

Ja, aber sie sind auch dynamische Energiespeicher. Der Strom muss immer 
fließen, um die Energie zu speichern. Damit sind sie nur für kurze 
Speicherzeiten im Millisekundenbereich und darunter geeignet.
Das ist vergleichbar mit der Bewegungsenergie in der Mechanik.

>2. Kondensatoren sind Elektrische Energiespeicher.

Und statische Energiespeicher. Darum können sie sehr lange die Energie 
speichern, Minuten bis Tage.
Das ist vergleichbar mit der Lageenergie in der Mechanik.

>Könnt ihr mich dort verbessern ? Ich habe das noch nicht richtig
>verstanden.

> Eigentlich müssten doch immer Elektrische- und Magnetische
>Felder auftreten nur das jeweils eines domeniert.

Nein. Das gilt nur bei bewegten Ladungen. Ein statisches E-Feld hat 
keinerlei Magnetfeld und umgekehrt. Wobei es dort schwierig, denn der 
Strom wird ja durch ein E-Feld angetrieben 8-0

Autor: H-G S. (haenschen)
Datum:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Sobald die Spule magnetisch gesättigt ist fliesst der Strom ungehindert 
durch (glaube ich) ...

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk B. schrieb:

>>1. Spulen sind Magnetische Energiespeicher.
>
> Ja, aber sie sind auch dynamische Energiespeicher. Der Strom muss immer
> fließen, um die Energie zu speichern. Damit sind sie nur für kurze
> Speicherzeiten im Millisekundenbereich und darunter geeignet.

Nun, (kurzgeschlossene) supraleitende Spulen können Energie durchaus
auch längere Zeit speichern.

> Das ist vergleichbar mit der Bewegungsenergie in der Mechanik.

Auch dort sind längere Speicherzeiten möglich. Siehe Erddrehung.

Autor: Falk B. (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ H-G Sch (haenschen)

>Sobald die Spule magnetisch gesättigt ist fliesst der Strom ungehindert
>durch (glaube ich) ...

Glauben ist das Gegenteil von Wissen. Eine magnetisch gesättigte Spule 
fällt auf ihre Induktivität als Luftspule zurück. Die ist zwar meist 
deutlich kleiner als die Nenninduktivität, aber deutlich größer als 
Null.

Autor: H-G S. (haenschen)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk B. schrieb:
> Glauben ist das Gegenteil von Wissen. Eine magnetisch gesättigte Spule
> fällt auf ihre Induktivität als Luftspule zurück. Die ist zwar meist
> deutlich kleiner als die Nenninduktivität, aber deutlich größer als
> Null.

Da siehste mal welche Unterschiede es gibt zwischen simpler Ausbildung 
und Studium ...

Wir bekamen gerade mal gelernt dass die Spule nach dem Megnetfeldaufbau 
dem Strom keinen Widerstand entgegenstellt - ganz entgegengesetzt zum 
Kondensator.

Die Studenten lernen wohl noch weiter :-)

Autor: Michael F. (sharpals)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der widerstand einer spule kommt ja daher, daß sich eine gegeninduktion 
aufbaut, deren polarität entgegengesetzt ist, zu der, die an der spule 
anliegt.

Die eigenschaft der spule ist ja, daß sie in einem veränderlichen 
magnetfeld eine spannung induziert.

hier die formeln: 
http://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/elek...

Im einfachsten falle tun wir die spule in ein magnetfeld und variieren 
es , dann bildet sich eben eine induktionsspannung aus, die wir messen 
können.

Wird das magnetfeld statisch, dann fällt auch die spannung an der spule 
auf NULL.

Nun nehmen wir das magnetfeld weg und legen eine spannung an die spule 
und siehe da, es fängt an sich ein magnetfeld aufzubauen. Aber aus sicht 
der Spule, ist nun ein veränderliches magnetfeld vorhanden und es 
entsteht eine induktinsspannung , die entgegen der liegt, die an der 
spule vorhanden ist.

D.h die Spule bildet eine höheren widerstand aus. Der strom steigt also 
langsammer an. Doch irgentwann ist das magnetfeld statisch und die 
gegeninduktion fällt fort und es bleibt nur noch der OHMSCHE WIDERSTAND
übrig.

Merke: Spannug läuft dem Strom voraus.

Beim Kondensator, geht es um Ladungsverschiebungen : 
http://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/ladu...

D.h am anfang ist der kondensator neutral , erst wenn ich die ladungen 
trenne ( mit hilfe der spannungsquelle ) , baut sich ein Potential ( 
spannung U ) aus.

Deshalb gilt hier: Spannung folgt Strom

SO wenn ich jetzt beides verheirate und die spule und den kondensator 
als schwingkreis beschalte:
http://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/elek...

Nehmen wir an, der kondensator ist voll und ich schließe ihn mit der 
spule zusammen. Nun entlädt sich der kondensator in die spule.

Bei diesem zustand ist die elektrische energie am größten.

Nach einiger zeit ist die energie, die im kondensator komplett in die 
spule gefloßen und der kondensator leer und das magnetfeld hat sein 
maximum erreicht. Jetzt ist die magnetische energie am größten.

Nun bricht das magnetfeld zusammen und es wird eine spannung induziert, 
die dann widerum den kondensator auflädt.

Wärend diese vorganges und umgekehtr, beim kondensator hat das System 
sowohl magnetisch, als auch elektrische Energie gespeichert.

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail, Yahoo oder Facebook? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen | Mit Facebook-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.