Polarität Induktionsspannung

[Alex (Gast)]

Hallo,

ich bin nun nach einiger Recherche im I-net über die Polung der 
Induktionsspannung und der Stromrichtung des Induktionsstromes etwas 
verwirrt...

Meine Fragen zum angehängten Bild:

Schalter geschlossen > Polung an der Spule wie im oberen Bild, also wenn
die Spule "aufgeladen" wird

Schalter offen bewirkt doch eine Selbstinduktion wie im unteren Bild, 
eine Induktionsspannung nur in umgekehrter Polung ?

[Stefan F. (Gast)]

richtig

[Alex (Gast)]

Hallo Stefan,
vielen Dank für Deine Antwort. Der Grund für die Frage war das 
grundsätzliche Verständnis über Induktionen in Boost und Buck 
Convertern.

Bei einem Boost Converter wird die Spule zuerst mit Energie aufgeladen 
und dann, wenn der MOS-FET wieder "offen" ist, entsteht eine in 
umgekehrter Polung liegende Induktionsspannung, welche dann sich in 
Reihe zur Eingangsspannung liegt und wie 2 Spannungsquellen addiert 
werden können.

ist das auch dann so richtig ?

weil so doch eine höhere Ausgangsspannung zusammen kommen kann ?

[Stefan F. (Gast)]

ja ist richtig. Und ja, so kann man Spannungen erhöhen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Aufgemalt hast du allerdings einen Buck Konverter.
Beim Boost Konverter liegt der Schalter als 'Kurzschliesser' nicht in 
Reihe mit der Spule, sondern hinter ihr gegen Masse:

https://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter

[Alex (Gast)]

Hallo Matthias,

ja ich weiss, das erste Bild sollte einfach mal nur mein grundsätzliches 
Problem mit der Polung von Induktionsspannungen erklären.

Aber jetzt wo du es sagst, sehe ich das auch gleich als eine Buck 
converter :)

Dazu habe ich auch noch ein paar Fragen:

Ohne "LOAD" funktioniert der Buck converter doch genauso, also die Spule
lädt sich über den Kondensator bei geschlossenem Schalter auf

Bei geöffnetem Schalter entlädt sich die Spule  dann über die Diode


Wie aber kommt hier die niedrigere Ausgangsspanung zustande ?

[der schreckliche Sven (Gast)]

Alex schrieb:
> Ohne "LOAD" funktioniert der Buck converter doch genauso, also die Spule
> lädt sich über den Kondensator bei geschlossenem Schalter auf
> Bei geöffnetem Schalter entlädt sich die Spule  dann über die Diode>
> Wie aber kommt hier die niedrigere Ausgangsspanung zustande ?

Ohne "LOAD" kann die Ausgansspannung nur dann niedriger sein, wenn der 
Schalter offen bleibt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alex schrieb:
> ein grundsätzliches Problem mit der Polung von Induktionsspannungen
Du musst dir einfach mal statt der Spannung des Strom vorstellen: der 
fließt von plus nach minus. Dort, wo der Strom also herauskommt ist 
plus, dort wo er hineinfließt ist minus.

So, und jetzt das Verhalten von Spulen: dlassen den Strom, der durch sie 
hindurchfließt, nur langsam ändern. Ganz kurzzeitig betrachtet ist der 
also eigentlich konstant.

Wenn du nun aus einer Spannungsquelle über einen Schalter Strom durch 
eine Spule fließen lässt, dann steigt der irgendwie "langsam" an.

Und jetzt kommt der Knackpunkt: wenn du jetzt den Schalter z.B. bei 1A 
ausschaltest, dann fließt der Strom erst mal unverändert weiter (wie 
gesagt: eine Spule hält den Strom "konstant").

Weil aber der Schalterwiderstand jetzt sher hoch ist (sagen wir mal 
10kOhm), dann ergibt das eine Spannung von 1A*10kOhm=10kV...  :-o
Und diese Spannung zündet dann den Funken im Schalter.

Jetzt ght es ratzfatz: weil die Spannung so hoch ist, baut sich die in 
der Spule gespeicherte Enerige "blitzartig" ab und es herrscht Ruhe im 
System.

Wenn du den funken nicht willst, dann musst du dem Strom aus der Spule 
einen Weg zurück in die PSule bieten. Das macht üblicherweise eine 
Freilaufdiode.

Alex schrieb:
> Wie aber kommt hier die niedrigere Ausgangsspanung zustande ?
Stell dir einfach mal vor, du würdest den Schalter gar nicht 
einschalten. Welche Spannung hättest du dann?
Und dann würdest du den Schalter dauerhaft einschalten. Welche Spannung 
hättest du dann?
Und was passiert, wenn du den Schalter weder dauernd ein noch dauernd 
ausgeschaltet hättest, sondern mit einem bestimmten Verhältnis laufend 
ein- und ausschaltest.

[Alex (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Und jetzt kommt der Knackpunkt: wenn du jetzt den Schalter z.B. bei 1A
> ausschaltest, dann fließt der Strom erst mal unverändert weiter (wie
> gesagt: eine Spule hält den Strom "konstant").


dann fließt der Strom erstmal unverändert weiter > also in die Richtung 
?
Nach öffnen des Schalters und eingebauter Diode,
bricht das Magnetfeld um die Spule dann nicht zusammen und der Strom 
fliesst in die entgegengesetzte Richtung ? Weil dann ist die diode auch 
durchlässig, weil die Spannung über  der Spule die Polarität ändert u 
somit der Strom doch dann auch ?

[Alex (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Stell dir einfach mal vor, du würdest den Schalter gar nicht
> einschalten. Welche Spannung hättest du dann?
> Und dann würdest du den Schalter dauerhaft einschalten. Welche Spannung
> hättest du dann?
> Und was passiert, wenn du den Schalter weder dauernd ein noch dauernd
> ausgeschaltet hättest, sondern mit einem bestimmten Verhältnis laufend
> ein- und ausschaltest.

Schalter nicht eingeschaltet = Keine Spannung

Schalter dauerhaft eingeschaltet = Eingangsspg am Ausgang

Laufend ein und aus irgendein Wert zwischnedrin, je nach Dutycycle.

[der schreckliche Sven (Gast)]

Alex schrieb:
> weil die Spannung über  der Spule die Polarität ändert u
> somit der Strom doch dann auch ?

Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt 
gleich.

[Alex (Gast)]

der schreckliche Sven schrieb:
> Ohne "LOAD" kann die Ausgansspannung nur dann niedriger sein, wenn der
> Schalter offen bleibt.


stimmt, da hatte ich den kondensator im Bild vergessen einzuzeichen,

also hier nochmal das Bild und jetzt wieder ohne "LOAD" das selbe ?

[Alex (Gast)]

der schreckliche Sven schrieb:
> Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt
> gleich.

Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die 
Richtung des zu  fliessenden Stromes an ?!

[Jemand (Gast)]

Alex schrieb:
> der schreckliche Sven schrieb:
>> Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt
>> gleich.
>
> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die
> Richtung des zu  fliessenden Stromes an ?!

Im einen Fall nimmt die Induktivität Energie auf und im anderen Fall 
gibt sie Energie ab. Das Vorzeichen der Momentanleistung muss sich also 
umdrehen, und das geht nur, wenn exakt eines der beiden Größen Spannung 
und Strom ihr Vorzeichen/Richtung ändert.

[Alex (Gast)]

ich glaube  ich gebe mir hier schon selber die Antwort:

nochmal zur Polarität der Spannung und der Flussrichtung des Stromes


Dadurch, dass sich nach öffnen des Schalters, die Polarität der 
Induktionsspannung ändert, ist plus über  der Spule jetzt RECHTS  und 
MINUS über der Spule links.

Wenn man sagt, der Strom fliesst von Plus nach Minus, fliesst er nun 
tatsächlich in die Selbe Richtung, dank der Umkehr der Polarität der 
Spule

ist das jetzt Richtig ?!?

Tut mir Leid wenn ich euch jetzt schon langsam nerve..

[batman (Gast)]

Alex schrieb:
> der schreckliche Sven schrieb:
>> Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt
>> gleich.
>
> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die
> Richtung des zu  fliessenden Stromes an ?!

Das wäre bei einem Widerstand so. Die Spule hat aber ihre eigenen 
Gesetze.

[Alex (Gast)]

Jemand schrieb:
> Im einen Fall nimmt die Induktivität Energie auf und im anderen Fall
> gibt sie Energie ab. Das Vorzeichen der Momentanleistung muss sich also
> umdrehen, und das geht nur, wenn exakt eines der beiden Größen Spannung
> und Strom ihr Vorzeichen/Richtung ändert.



das deckt sich doch dann mit meiner letzten Aussage:

"Dadurch, dass sich nach öffnen des Schalters, die Polarität der
Induktionsspannung ändert, ist plus über  der Spule jetzt RECHTS  und
MINUS über der Spule links.

Wenn man sagt, der Strom fliesst von Plus nach Minus, fliesst er nun
tatsächlich in die Selbe Richtung, dank der Umkehr der Polarität der
Spule"


Vielen Dank JEMAND  !! :)

[der schreckliche Sven (Gast)]

Alex schrieb:
> Wenn man sagt, der Strom fliesst von Plus nach Minus, fliesst er nun
> tatsächlich in die Selbe Richtung, dank der Umkehr der Polarität der
> Spule
>
> ist das jetzt Richtig ?!?

Bingo.
Denn wenn der Schalter öffnet, wird die Spule selbst zur Stromquelle.

Alex schrieb:
> Tut mir Leid wenn ich euch jetzt schon langsam nerve..

Nö, hier hat bestimmt jeder seine Zeit gebraucht, bis er das alles 
kapiert hat.

[Alex (Gast)]

der schreckliche Sven schrieb:
> Nö, hier hat bestimmt jeder seine Zeit gebraucht, bis er das alles
> kapiert hat.

:) Danke !


Dann stimmt das Bild jetzt oben so wie es sein soll



Danke euch allen für Eure Zeit !!

[Alex (Gast)]

das bild meinte ich zu oberen Post

[Alex (Gast)]

noch eine Frage zur Spule in einem FLY - BACK - CONVERTER:

ich habe bei einem Flyback converter gesehen, dass die primär und die 
sekundäre seite des Transformators unterschiedliche "Polung" haben ?

die Wicklung der primären Spule hatte einen Punkt oben, die sekundäre 
Wicklung den Punkt unten ?

ist das richtig, dass die Polarität der Spannung über den beiden Spulen 
immer gegensätzlich ist ? als Primär gegensätzlich zur sekundären 
Wicklung ?

[der schreckliche Sven (Gast)]

Alex schrieb:
> einen Punkt

Dieser Punkt kennzeichnet im Schaltplan die Wicklungsenden mit gleicher 
Spannung. Die von Dir beobachtete "Gegensätzlichkeit" hat ihre Ursache 
darin, daß in Schaltplänen in der Regel der Pluspol der 
Betriebsspannungen oben hingemalt wird.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alex schrieb:
> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die
> Richtung des zu  fliessenden Stromes an ?!
1. bitte nicht Plenken!
2. es kommt darauf an, ob du einen Generator oder einen Verbraucher 
anschaust: bei der Quelle fließt der Strom aus + heraus. Beim 
Verbraucher fließt er in + hinein. Cool, nicht?

    .----->----.
    |          |
    ^          v
   +|          |+
   ---         -
    -         | |
    |         | |
    |         | |
    |          -
    |          |
    |          |
    '-----<----'

Und beim "Laden" ist die Spule der "Verbraucher", der beim "Entladen" 
zur Quelle wird...

[Alex (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Cool, nicht?

was soll daran "cool sein" ?!

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alex schrieb:
> was soll daran "cool sein" ?!
1. Bitte nicht plenken.
2. Ich finds cool. Und du sicher auch, wenn du es mal verstanden hast. 
Aber da müssen wir mal zurück zu deiner ursprünglichen Frage/Annahme:
Alex schrieb:
>> Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt gleich.
> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die
> Richtung des zu  fliessenden Stromes an ?!
Mitnichten. "Die Richtung der Spannung" ist eine willkürliche Annahme. 
Wenn ich z.B. den Spannungspfeil an einem Lipo-Akku umkehre, dann hat 
der einfach eine neagtive Spannung:

    .-----o
    |      
   +|     |        
   ---    | U = 3,7V  
    -     |
    |     V 
    |      
    '-----o


    .-----o
    |      
   +|     ^        
   ---    |
    -     | U = -3,7V  
    |     | 
    |      
    '-----o

Und auch die Stromrichtung ist natürlich nicht immer gleich zur 
"Spannungsrichtung". Nehmen wir mal einen Akku:

Entladen (Quelle): 
        I
    .--->-o
    |      
   +|     |        
   ---    | U = 3,7V  
    -     |
    |     V 
    |      
    '-----o

Laden (Verbraucher): 
        I
    .---<-o
    |      
   +|     |        
   ---    | U = 3,7V  
    -     |
    |     V 
    |      
    '-----o

[Alex (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> Bitte nicht plenken.

Ok, danke für die Erläuterungen. Leuchtet ein

Nur, was meinst Du immer mit "Plenken"?
Was mache ich falsch?

[HildeK (Gast)]

Alex schrieb:
> Nur, was meinst Du immer mit "Plenken"?
> Was mache ich falsch?

In den beiden Zeilen war es richtig.
Oben ist bei dir vor jedem '?' ein Leerzeichen, das da nicht hingehört. 
Dies nennt man 'Plenken':

Alex schrieb:
> "cool sein" ?!

Alex schrieb:
> "Polung" haben ?

Alex schrieb:
> Punkt unten ?

Alex schrieb:
> gegensätzlich ist ?
> Wicklung ?

[Alex (Gast)]

HildeK schrieb:
> Dies nennt man 'Plenken'

Ok und das stört wenn da ein Leerzeichen ist? Oder ist das ein
Formatierungsproblem für die Seite oder was ist daran verkehrt?

sorry ich kapiers nicht..

[HildeK (Gast)]

Alex schrieb:
> sorry ich kapiers nicht..

Es stört den Lesefluss nicht unerheblich und ist ein Rechtschreibfehler. 
Und einige hier reagieren auf Rechtschreibfehler etwas allergisch - ich 
auch, nur tue ich das seltener kund.
http://www.dtp-blog.de/allgemein/typografische-verbrechen-plenken-und-klempen

[Stefan F. (Gast)]

> was ist daran verkehrt?

Es ist ein Rechtschreibfehler. Ist mir persönlich jedoch nicht wichtig.

[Alex (Gast)]

Stefan U. schrieb:
> Ist mir persönlich jedoch nicht wichtig

mir auch nicht:)werde es aber versuchen zu vermeiden:)

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alex schrieb:
> Ok, danke für die Erläuterungen. Leuchtet ein
Du kommst der Sache näher... ;-)

Alex schrieb:
> Ok und das stört wenn da ein Leerzeichen ist?
Störend am Plenken ist, dass mit "Glück" das Satzzeichen eine Zeile 
bekommt
! Und so dann irgendwie seltsam am Zeilenanfang herum steht.

Alex schrieb:
> nicht:)werde
Das Gegenteil vom Plenken ist übrigens das Klempen!Das bedeutet,dass 
keine Leerzeichen eingefügt werden,wo sie eigentlich hingehören.Das 
ist in der täglichen Praxis auch unschön;-)

[Der Andere (Gast)]

Lothar M. schrieb:
> unschön;-)

Stimmt. Besser hier: "unschön ;-)"

Duck und weg :-)

[der schreckliche Sven (Gast)]

Kleine Geister schaffen Ordnung, aber ein Genie überblickt das Chaos.