Hallo, kann mir einer erklären wieso der Arbeitspunkt A2 instabil ist. Es geht hier um die Reihenschaltung von einem PTC und einem Widerstand. Was sind die genauen Kriterien um die Stabilität eines Arbeitspunktes festzustellen? In dem Buch in dem ich das Diagramm fand, wird nur geschrieben dass das den Rahmen des Buchs überschreiten würde. Ich würde dies aber gerne genauer verstehen, komm aber momentan nicht selbst drauf!
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Na ja, weil das System nicht im Arbeitspunkt A2 bleibt, sondern zu A3 wandert. In A2 wird ziemlich viel Leistung im PTC verbraten, der wird darauf noch hochohmiger, Strom sinkt, und das System erreicht A3.
Danke erstmal, aber so wirklich verstehe ich es trotzdem nicht. Ich führe mal aus wie ich es bis jetzt verstehe: Die Kennlinie beschreibt den Zusammenhang zwischen Strom und Spannung beim PTC für eine konstante Umgebungstemperatur. Die Eigenerwärmung ist ja schon in der Kurve mit einbezogen -> Wenn somit ein Arbeitspunkt erreicht ist (z.B. A2), ist dieser inklusiver Eigenerwärmung bei exakt konstanten Bedingungen stabil. Soweit so gut. Nun muss man natürlich bedenken dass die Bedingungen niemals exakt konstant sein können, denn es ändert sich z.B die Umgebungstemperatur minimal oder die Quellenspannung ändert sich minimal oder ... Aber warum kann das System nicht wieder zu dem Arbeitspunkt A2 nach einer "Störung der konstanten Bedingungen" zurück?
Weiß sonst keiner wie ich mir das vorzustellen habe? Gibt es hierzu keine Websiten, die das irgendwie verständlich erklären? Würde es wirklich gerne verstehen, wieso dies so ist!
Chucky schrieb: > Weiß sonst keiner wie ich mir das vorzustellen habe Na kucke, vergleich mal eine Schaltung mit einem Ei auf dem Tisch. Wenn es liegt, und Du stößt es an, dann schauckelt es in seine stabile Lage zurück. Aber wenn es hochkant steht, dann reicht eine kleine Erschütterung damit es umfällt. Auch eine Schaltung im stabilen Arbeitspunkt wird von allein zu diesem Zustand zurückkehren, wenn du sie etwas erwärmst oder abkühlst. Aber bei einem instabilen Arbeitspunkt wird sie entweder schwingen/rauschen (HF-Störungen), oder in einen stabilen Arbeitspunkt wandern, oder aus dem Ruder laufen/durchbrennen. Sie wird nicht in den instabilen AP zurückkehren. Wenn Du Dir solche Dinge besser vorstellen können möchtest, dann bau sie auf und kuck was passiert. Die Teile für einfache Schaltungen sind billig, ein Lötkolben oder Steckbrett, und ein billiges Multimeter. Was Sicherheit betrifft: auch kleine Teile können explodieren (Chips und Elkos), also vllt. Schutzbrille auf. Aber grau ist alle Theorie :) PS ich weiß nicht wie alt Du bist. Für Kinder ist schon ein Elko an einer 9V Batterie gefährlich, wenn er platzt..
Der Entscheidende Punkt bei dieser Frage ist, so sehe ich das auch: > Was sind die genauen Kriterien um die Stabilität eines > Arbeitspunktes festzustellen? Zunächst kann man einmal betrachten, was "Gleichgewicht" bedeuten. (Das ist nicht das selbe wie "Stabilität"). Ein Gleichgewicht ist ein bestimmter Zustand eines System. Ein System kann mehrere Gleichgewichtszustände haben, je nachdem welche Kräfte (bzw. Energien) insgesamt darauf wirken. Stell Dir eine Balken-Waage vor. Sind beide Waagschalen gleich belastet, so ist der Balken waagerecht (von daher der Begriff, denke ich). Sind die Waagschalen ungleich belastet, so wird sich der Balken in einer schiefen Lage einstellen und so bleiben. Jetzt kommt vielleicht ein Einfluss von aussen hinzu. Man stösst etwa den Balken der Waage an, oder hebt eine der Schalen kurz an. Wesentlich ist, dass der Einfluss nur eine kurze Zeit einwirkt. Die Waage wird pendeln und nach einiger Zeit wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren. Wenn aber der Einfluss andauert, indem ich etwa ein wenig zusätzliches Gewicht in eine der Schalen lege, denn wird sich ein neuer Gleichgewichtszustand einstellen. So weit so gut. Aber damit sind wir noch nicht bei der Stabilität angelangt. Denn die Waage wird bei äusseren Einflüssen die andauern nicht wieder in den ursprünglichen Zustand zurückkehren. Sie wir einen neuen Gleichgewichtszustand einnehmen, aber nicht den alten. Stabile System hingegen tun das. Sie kehren auch bei einem andauernden äusseren Einfluss wieder in die alte Lage zurück (in realen System oft auch nur in eine Lage, die der alten wenigstens sehr nahe ist) Oder sie weichen, sobald der äussere Einfluss beginnt nicht (oder nur sehr wenig oder sehr kurze Zeit) von ihrer Lage ab. Letztes wird in elektronischen Schaltungen angestrebt. (Es gibt übrigens auch Fälle in denen man die Stabilität erhöht, in dem man absichtlich Störungen hinzufügt). Wie kommt das aber nun und welche Bedingungen müssen vorliegen, damit ein System stabil ist? ! Es muss in dem System einen physikalischen Zusammenhang geben, der einem Störeinfluss zwangsweise entgegenwirkt ! Ein stabiles System ist auch ein System im Gleichgewicht. Alle inneren und äusseren "Kräfte" führen einen ganz bestimmten Zustand herbei - das Gleichgewicht ist dieser Zustand. Aber ein System im Gleichgewicht ist nicht zwingend auch ein stabiles System. Bei einer Waage gibt es nicht etwa einen Geist (wenn Du den Scherz erlaubst), der sich auf die andere Waagschale setzt, um die Waage in dem ursprünglichen Zustand zu halten, wenn jemand auf die andere Schale drückt. Ich will Dir die PTC-Schaltung nicht vollständig erklären. Zum einen, damit Du selbst auf die Lösung kommst, zum anderen weil ich dazu vorher auch den Text zu dem Bild lesen wollen würde und die Schaltung selbst sehen - nicht nur das Diagramm. Was ist z.B. der erwähnte Zweipol? Aber Du kannst Dir nun einmal überlegen, wenn Du möchtest, welche Faktoren in welchem Teil des Diagramms, verursachen, dass eine Wirkung sich selbst hemmt oder sich selbst verstärkt. Das ist hier im wesentlichen die Temperatur und deswegen sind auch Abschnitte mit "Eigenerwärmung" und "Fremderwärmung" hervorgehoben. Nimmt man nur einen PTC allein und schliesst ihn an eine Konstantspannungsquelle an, dann wird sein Widerstand sowohl von der äusseren Temperatur als auch von der "inneren", also der Wärme abhängen die er selbst erzeugt. Je wärmer der PTC wird, desto höher wird sein Widerstand und desto mehr Energie wird er in Wärme umsetzen. Die Frage ist, wieviel von dieser Wärme abgeführt wird. Aber der genannte Zweipol verhindert offenbar nicht, dass bei Spannungen oberhalb von A2, der Widerstand ansteigt und die erzeugte Wärme den Widerstand sozusagen im Kreis weiter erhöht. Ich hoffe, das hilft Dir, selbst weiter zu überlegen. Viel Erfolg.
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