L an Gleichspg. ausschalten < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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Wenn ich eine Induktivität über einen Schalter an Gleichspannung ausschalte, bricht dann das Magnetfeld zusammen, wie in manchen Büchern steht?
Wie soll das Magnetfeld aber zusammenbrechen, wenn doch der Energieerhaltungssatz sagt, dass Energie immer nur umgewandelt wird, aber nie vernichtet wird.
Wo ist denn beim plötzlichen Verschwinden des Magnetfeldes die Energie geblieben, die im Feld steckte? Oder andersrum gefragt: Welcher Energiespeicher läßt den Strom weiterfließen, wenn das Magnetfeld weg ist?
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> Wenn ich eine Induktivität über einen Schalter an
> Gleichspannung ausschalte, bricht dann das Magnetfeld
> zusammen, wie in manchen Büchern steht?
Natürlich, sonst hättest du ein System, das unabhängig jeglicher Eingangsenergie (hier: Strom, Ausschaltvorgang) weiterhin Energie liefert.
> Wie soll das Magnetfeld aber zusammenbrechen, wenn doch der
> Energieerhaltungssatz sagt, dass Energie immer nur
> umgewandelt wird, aber nie vernichtet wird.
Die Energie, die du in Form von Strom in die Spule schickst, wird zum einen in Magnetische Energie umgewandelt (Beim ein und ausschaltvorgang; Für Gleichstrom ist die Spule nach einer bestimmten Zeit als Kurzschluss zu betrachten) und zum anderen in Wärmeenergie, die über die verwendeten Materialien abgegeben wird.
> Wo ist denn beim plötzlichen Verschwinden des Magnetfeldes
> die Energie geblieben, die im Feld steckte? Oder andersrum
> gefragt: Welcher Energiespeicher läßt den Strom
> weiterfließen, wenn das Magnetfeld weg ist?
Die Frage verstehe ich leider nicht ganz. Ich denke du solltest dich nochmals genau mit der Materie beschäftigen.
Hier ist ein Link, in dem alles recht anschaulich beschrieben wird:
http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/magnetisches-feld-spule#Energie%20des%20magnetischen%20Spulenfeldes
Valerie
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> > Wenn ich eine Induktivität über einen Schalter an
> > Gleichspannung ausschalte, bricht dann das Magnetfeld
> > zusammen, wie in manchen Büchern steht?
>
> Natürlich, sonst hättest du ein System, das unabhängig
> jeglicher Eingangsenergie (hier: Strom, Ausschaltvorgang)
> weiterhin Energie liefert.
Wieso muß Energie vorhanden sein, wenn Strom fließt? Magnetschwebebahnen z.B. arbeiten mit Supraleitern. Ein Sattelit fliegt auch bis in alle Ewigkeit durch den Raum, und zwar ohne Energiezufuhr (ist eines der Grundgesetze der Physik).
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> > Wie soll das Magnetfeld aber zusammenbrechen, wenn doch
> der
> > Energieerhaltungssatz sagt, dass Energie immer nur
> > umgewandelt wird, aber nie vernichtet wird.
>
> Die Energie, die du in Form von Strom in die Spule
> schickst, wird zum einen in Magnetische Energie umgewandelt
> (Beim ein und ausschaltvorgang; Für Gleichstrom ist die
> Spule nach einer bestimmten Zeit als Kurzschluss zu
> betrachten) und zum anderen in Wärmeenergie, die über die
> verwendeten Materialien abgegeben wird.
Eben, wo ist die Energie, wenn das Magnetfeld weg ist?
> > Wo ist denn beim plötzlichen Verschwinden des
> Magnetfeldes
> > die Energie geblieben, die im Feld steckte? Oder
> andersrum
> > gefragt: Welcher Energiespeicher läßt den Strom
> > weiterfließen, wenn das Magnetfeld weg ist?
>
> Die Frage verstehe ich leider nicht ganz.
Was studierst du denn, wenn ich mal fragen darf? Es wäre vielleicht einfacher, wenn du auf fragen, die du nicht begreifst, nicht antwortest. Die Frage wird in diversen Foren seit Jahren diskutiert, es liegt also nicht daran, dass ich mich in das Thema einarbeiten muß.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:06 Di 02.09.2014 | | Autor: | Valerie20 |
> Was studierst du denn, wenn ich mal fragen darf? Es wäre
> vielleicht einfacher, wenn du auf fragen, die du nicht
> begreifst, nicht antwortest.
Buchwissenschaften im ersten Semester.
Es tut mir unendlich Leid, dass dein geistiger Horizont, den meinigen um Welten übersteigt.
Ich werde es in Zukunft natürlich unterlassen, auf deine Fragen zu antworten.
Valerie
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:30 Di 02.09.2014 | | Autor: | chrisno |
a) in der Tonart vergriffen, das fällt auf Dich zurück
b) Ich schaue in den Quelltext: tatsächlich, Du brauchst Javascript. Das ist Deine Entscheidung.
c) Das Problem ist die Grenze der Idealisierung. Bedenke, dass es in der Praxis keine unstetigen Vorgänge gibt, Quantensprünge vielleicht ausgenommen. Du willst also einen Strom abrupt ausschalten. Wenn die Spule dann auch noch ideal ist, dann bleibt eben die Realität auf der Strecke.
Also lassen wir die Spule zumindest in Anfang und ein Ende und den Strom in einer endlichen Zeit auf Null gehen. (Sonst wäre die induzierte Spannung ja auch unendlich groß.) Also wird an den Spulenenden eine endliche Spannung über eine endliche Zeit induziert. Wenn es nicht so real wie bei Leifi sein soll (den Text dort lässt Dein Browser doch durch?), dann musst Du eben die winzigen Spulenenden als Kondensator auffassen. Der hat eine geringe Kapazität, aber er wird nun eben geladen. Dort ist nun die Energie. Er entlädt sich wieder und schon bist Du nahe beim Löschfunkensender.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:11 Di 02.09.2014 | | Autor: | Psychopath |
Also wird die Energie des Magnetfeldes in die Energie des elektrischen Feldes im imaginären Kondensator (Spulenende) umgewandelt.
Danke.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:15 Di 02.09.2014 | | Autor: | chrisno |
realer Kondensator, wenn auch untypische Bauform
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:26 Di 02.09.2014 | | Autor: | Psychopath |
> realer Kondensator, wenn auch untypische Bauform
Imaginärer Kondensator mit realer Kapazität.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:54 Di 02.09.2014 | | Autor: | Psychopath |
Die Seite im Link wird nicht richtig dargestellt (die Formelzeichen) daher kann man nichts lesen. Benötigt wohl ein Plugin.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 01:16 Mi 03.09.2014 | | Autor: | GvC |
Die im Magnetfeld der Induktivität gespeicherte Energie wird beim Ausschalten im Widerstand des Lichtbogens zwischen den Schalterkontakten in Wärmeenergie umgewandelt. Dadurch wird das Magnetfeld schwächer ("bricht zusammen"). Da das relativ schnell erfolgt, wird in der Spule eine hohe Spannung induziert. Über den Schalterkontakten liegt, solange der Lichtbogen brennt, die Differenz zwischen induzierter und Quellenspannung. Sobald das Magnetfeld abgebaut ist, ist die induzierte Spannung Null, und über den Schalterkontakten liegt nur noch die Quellenspannung.
Jede andere Erklärung ist so ziemlicher Humbug.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 08:05 Mi 03.09.2014 | | Autor: | chrisno |
In der Praxis gebe ich Dir völlig Recht. Dann gönnt man sich noch einen Kondensator, weil man meistens den Funken nicht haben möchte. Damit st die Energie etwas ordentlicher untergebracht.
Die Frage, die zu beantworten war, ging aber nach meinem Verständnis auf die Grenzen der Idealisierung heraus.
Also: ideale Spule, funkenfreies Unterbrechen des Stroms, wo bleibt die Energie?
Feststellung meinerseits: Diese Idealisierung hat die Verletzung des Energieerhaltungssatzes zur Folge.
Versuch meinerseits: Was muss man mindestens an Idealisierung aufgeben, um eine Antwort zu erhalten, die den Energieerhaltungssatz erfüllt?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:24 Mi 03.09.2014 | | Autor: | Psychopath |
In der Praxis (wenn es eine Relaisspule ist) nimmt man keinen Kondensator, sondern eine Freilaufdiode, sonst hat man einen Schwingkreis.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:31 Mi 03.09.2014 | | Autor: | Psychopath |
> Die im Magnetfeld der Induktivität gespeicherte Energie
> wird beim Ausschalten im Widerstand des Lichtbogens
> zwischen den Schalterkontakten in Wärmeenergie
> umgewandelt. Dadurch wird das Magnetfeld schwächer
> ("bricht zusammen"). Da das relativ schnell erfolgt, wird
> in der Spule eine hohe Spannung induziert. Über den
> Schalterkontakten liegt, solange der Lichtbogen brennt, die
> Differenz zwischen induzierter und Quellenspannung. Sobald
> das Magnetfeld abgebaut ist, ist die induzierte Spannung
> Null, und über den Schalterkontakten liegt nur noch die
> Quellenspannung.
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Danke, so sehe ich das auch. Alles andere würde den Gesetzen der Physik widersprechen.
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