induz. Spannung an Spulen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:25 Di 25.03.2008 | | Autor: | Wimme |
Hallo!
Ich würde gerne wissen, wie man herausbekommt, in welche Richtung bei einer Spule die Spannung abfällt. Ich meine gelesen zu haben, dass sie immer der anliegenden Spannung entgegengesetzt ist, aber warum wendet man dann dennoch ganz normal die Maschenregel an?
z.B. [mm] U_0 [/mm] = [mm] U_R [/mm] + [mm] U_L
[/mm]
Also in welche Richtung müsste ich bei der Spule auf diesem Bild den Spannungsabfallpfeil malen?
[Dateianhang nicht öffentlich]
Und wie sieht es hier aus?
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:30 Di 25.03.2008 | | Autor: | Kroni |
Hi,
ja, es ist so, dass die Lenz'sche Regel gilt. Die besagt, dass die induzierte Spannung immer ihrer Ursache entgegenwirkt, daher auch das - beim Induktionsgesetzt bei einer Spule.
In deinem Fall gilt aber allgemein: Die Spannung [mm] U_0 [/mm] die anliegt, teilt sich ja auf den Widerstand auf und auf die Spule, deshalb ist die Aussage [mm] U_0=U_R+U_l [/mm] richtig. Es ist ja jetzt nur die Frage, welches Vorzeichen [mm] U_L [/mm] bekommt, und das schreibt die Lenz'sche Regel vor.
Wenn sich dann einmal ein konstanter Strom hergestellt hat, dann gilt ja einfach R=U/I mit R als Summe des Widerstandes des "normalen" Widerstandes und dem der Spule. Beim Einschaltvorgang gibt es die typische [mm] $e^{-x}$ [/mm] Kurve. Denn du weist dann, dass zunächst die Induzierte Spannung recht groß ist. Deshalb "schleicht" die Stromstärke im Stromkreis erst langsam hoch.
Vlt. hattet ihr ja schon die Differentialgleichungen zu den Ein und Ausschaltvorgängen, die könnten dir hier weiterhelfen.
![[]](/images/popup.gif) Das ist noch eine Übungsaufgabe dazu mit Lösung.
Dieser Link hilft dir auch.
Was genau willst du mit der zweite Schaltung bezwecken? Das ist für mich ein Schaltkreis, der keine Spannungsquelle hat, und deshalb nichts passiert. Was soll die Ladungen antreiben?
LG
Kroni
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:54 Mi 26.03.2008 | | Autor: | Wimme |
hallo Kroni!
Also kann ich bei solchen Schaltungen einfach mit [mm] U_0 [/mm] = [mm] U_R+U_L [/mm] rechnen, als wär [mm] U_L [/mm] positiv?
Also wenn [mm] U_0 [/mm] 15V wär z.B.:
[mm] 15V=10V+U_L(t)
[/mm]
Bzw. welches Vorzeichen bekommt [mm] U_L [/mm] denn nun? Müsste ich bei der b) eine Funktion der Form -e^(-x) oder e^(-x) wählen?
Beim zweiten Bild ist [mm] I_0 [/mm] eine ideale Stromquelle, die konstant [mm] I_0 [/mm] zur Verfügung stellt. Die Frage ist nun, in welche Richtung man den Spannungspfeil bei [mm] L_1 [/mm] einzeichnen muss...
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:34 Mi 26.03.2008 | | Autor: | Kroni |
Hi,
mit [mm] $U_L$ [/mm] meinen wir also die (selbst)induzierte Spannung. Dafür gilt doch:
[mm] $U_i=-L\dot{I}$ [/mm] Das - kommt aus der Lenz'schen Regel.
Sprich: Wenn eine Spannung angelegt wird, dann wirst du an der Spule eine Spannung sehen, die der Netzteilspannung entgegenwirkt. Jetzt kommts natürlich darauf an, wie du dein Messgerät ansclhießt, ob du nun [mm] +e^{-x} [/mm] oder [mm] -e^{-x} [/mm] misst. Du weist aber ganz sicher, dass die induzierte Spannung immer der ursprünglichen Spannung entgegenwirkt. Damit kannst du dann entscheiden, ob du + oder - misst. (Nebenbei: Die Kurve hat nur die [mm] e^{-x} [/mm] Form. Das ist aber nicht die ganz korrekte Kurve, die man dann misst...).
Gut. Nehmen wir mal bei dem zweiten an, dass der Strom konstant fließt. Dann induziert die Spule gar keine Spannung mehr, da [mm] $\frac{dI}{dt}=0$ [/mm] (dI/dt ist die Ableitung der Funktion I(t) nach der Zeit. Wenn I=const ist die Ableitung ja 0). D.h. du misst an der Spule nur den Spannungsabfall durch den Ohm'schen Widerstand, den die Spule hat. Da teilt sich dann die Spannung einfach auf beide Widerstände auf, das kannst du dann via Reihenschaltung berechnen.
LG
Kroni
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