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Ausschaltkurve – Mathematik

 

Wir können uns an dem Kapitel zum Einschalten orientieren. Beim

Ausschalten hat man einen Stromkreis, der nur aus Spule und Glimm-

lampe besteht. Es gibt keine äußere Spannungsquelle.

 

Es gilt dann also:

 

 

Zusammenfassung

 

 

Für die Stromstärke beim Ausschalten eines Strom-

kreises mit Spule gilt die Formel

 

mit

U0 = äußere Spannung nach dem Einschalten

L = Induktivität der Spule

RE = ohmscher Widerstand beim Einschalten

RA = ohmscher Widerstand beim Ausschalten

 

 

Berechnung der Spannung

 

Mit der Spannung U(t) = Uind(t) gilt somit:

 

 

Zusammenfassung

 

 

Für die Spannung beim Ausschalten eines Strom-

kreises mit Spule gilt die Formel

 

mit

U0 = äußere Spannung nach dem Einschalten

L = Induktivität der Spule

RE = ohmscher Widerstand beim Einschalten

RA = ohmscher Widerstand beim Ausschalten

 

 

Wenn nun RA >> RE ist, können sich somit extrem hohe Spannungen

beim Ausschalten ergeben.

 

Widerstände

 

Wie sind denn nun die Verhältnisse für die Widerstände beim Ein-

und Ausschalten. Beim Einschalten haben wir eine Parallelschaltung

von Widerständen. Beim Ausschalten gilt nur der rote Stromkreis,

also eine Reihenschaltung.

 

Es gilt also:

Einschalten

 

 

Ausschalten

 

 

Zusammenfassung

 

 

Beim Ausschalten kann am Anfang eine

deutlich höhere Spannung als beim Ein-

schalten vorliegen, wenn sich die Wider-stände sehr unterscheiden.

 

 

Beispieldiagramme für Strom und Spannung

 

Ich habe einmal für den Fall aus den Klausuraufgaben die Diagramme

für die Stromstärke und Induktionsspannung zeichnen lassen.

Es gilt in diesem Beispiel dann:

RSpule = 10 000 Ω; L = 20 000 H, U0 = 10 V

RGlimm = 190 kΩ (geschätzt, es gibt keine Angaben im Netz)

 

Es ergibt sich dann:

 

 

 

Zusätzlich zu Uind ist noch die Zündspannung von 80 V eingetragen,

so dass man erkennt, dass am Anfang (bis 0,1 s) die Induktions-

spannung höher ist als die Zündspannung der Glimmlampe ist, so

dass die Glimmlampe kurz aufleuchten kann.

 

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Übungsaufgaben

Klausuraufgaben (Induktion allgemein)

Klausuraufgaben

(Selbstinduktion)

 

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