Spannungserzeugung mit Spule

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Autor
Spannungserzeugung mit Spule
Suche nach: spule (6587)

    










BID = 1090697

MauriceMeppen98

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Beiträge: 50
 

  


Hallo. Wie kann ich ausrechnen wie viel Henry meine Spule braucht, damit ich eine Lampe mit 100V und mit einer 1V Batterie kurzeitig anmachen kann?



BID = 1090699

perl

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Wohnort: Rheinbach

 

  

In dem du erstmal deine Karten auf den Tisch legst, woher du diese Aufgabe hast, und weshalb wir sie lösen sollen.
Tipp: Die 100V 100W Glühlampe benötigt 1 Ampere. Das ist trivial.

Es wird ein Weilchen dauern, bis durch die als ideal angenommene Induktivität von 1MH bei einer Speisespannung von 1V dieses eine Ampere fliesst.
Dafür brennt die Lampe dann aber auch nicht nur "kurzzeitig".

P.S.:
Mit der gezeigten Schaltung funktioniert das auch überhaupt nicht.
Rate warum!
Möglich wäre es prinzipiell, aber nicht so.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 30 Nov 2021  0:42 ]








BID = 1090718

MauriceMeppen98

Gelegenheitsposter



Beiträge: 50

Es ist keine Aufgabe die uns gegeben wurde.Ich experimentiere nur rum, weil ich die Spule besser verstehen will.Ich habe schon einiges gelesen und gesehen, aber praktisch verstehe ich die immernoch nicht ganz. Ich finde die Spule echt schwer zu verstehen auch mit den (Emf u.s.w<--warum kommt eigentlich ein Emf zu stande?Liegt es an den gleiche Ladungen,die sich abstoßen?? Magnetfelder??).Mit der Spule kann man doch höhere Spannungen erzielen.Die Spule mag keine Veränderung des Stromes, d.h Sobald eine Veränderung geschiet, versucht die Spule es zu verhindern.Ich verstehe nicht warum das mit meiner Schaltung nicht funktioniert.Da die Spule versucht jede Wirkung entgegenzuwirken,müsste doch der Strom noch eine bestimmte Zeit weiterfließen. Auch bei 1V müsste das Magnetfeld in der Spule doch irgendwann voll aufgebaut sein,sodass beim abschalten des Stroms,der Strom noch weiterfließt, weil die Spule nicht will, dass der Strom aufhört.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: MauriceMeppen98 am 30 Nov 2021 17:24 ]

BID = 1090719

Offroad GTI

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Wohnort: Cottbus


Zitat :
Auch bei 1V müsste das Magnetfeld in der Spule doch irgendwann voll aufgebaut sein,sodass beim abschalten des Stroms,der Strom noch weiterfließt, weil die Spule nicht will, dass der Strom aufhört.
Das schon. Nur produzierst du mit einer Schaltung lediglich eine sehr hohe Spannung über deinem Schalter.

Die Schaltung, die du suchst nennt sich Hochsetzsteller (oder auf englisch Boost-Converter).



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 1090727

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761


Zitat : MauriceMeppen98 hat am 30 Nov 2021 17:23 geschrieben :
Ich finde die Spule echt schwer zu verstehen [...]
Meiner Meinung nach gehören Spulen, Drosseln, mit/ohne Luftspalt, Transformatoren (ohne, mit Shunt), ... auch zu den interessanteren Bauteilen.
Richtig spaßig wird es z.B. beim magnetischen Spannungskonstanthalter (engl. ferroresonant transformer).


Zitat :
Liegt es an den gleiche Ladungen, die sich abstoßen?? Magnetfelder??).
Ladungen bzw. E-/D-Felder gibt es im Kondensator und dort wird die Energie im E-/D-Feld gespeichert.
In Spulen steckt die Energie im B-/H-Feld.



Zitat :
Ich verstehe nicht warum das mit meiner Schaltung nicht funktioniert. Da die Spule versucht jede Wirkung entgegenzuwirken, müsste doch der Strom noch eine bestimmte Zeit weiterfließen.
Wie schon gesagt braucht Strom einen Weg. Notfalls wird ein Isolator zum Leiter.

Hier mal die Schaltung eines Aufwärtswandlers:


Bild basiert auf Boost_converter.svg @ Wiki (CC BY-SA 3.0)

In Grün ist der Strompfad zum "Laden" gezeigt. (Schalter S geschlossen)
In Dunkelrot der Pfad zum Spannung hochsetzten. (Schalter S offen)

P.S.
Als "Schalter" S wird heutzutage eher ein MOSFET eingesetzt und der schaltet mit kHz bis MHz.
Was man nicht alles für dumme Fragen auf Reddit mitbekommt...

BID = 1090832

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Da die Spule versucht jede Wirkung entgegenzuwirken,müsste doch der Strom noch eine bestimmte Zeit weiterfließen
Genau das ist der Grund für die Induktionsspannung.
Beachte auch, dass die Induktionsspannung entgegengesetzt ist, also eine Polaritätsumkehr stattfindet, damit der Strom in gleicher Richtung weiter fliessen kann.


Zitat :
sodass beim abschalten des Stroms,der Strom noch weiterfließt, weil die Spule nicht will, dass der Strom aufhört.
Beim Abschalten der Spannung!
Wirf Strom und Spannung nicht in einen Topf!


Zitat :
Ich verstehe nicht warum das mit meiner Schaltung nicht funktioniert
Der Schalter ist an der falschen Stelle.
So, wie gezeichnet, wird der Strom durch die Lampe auf vllt 100mA begrenzt.
Diesen Strom versucht die Induktivität aufrecht zu erhalten, aber 1A wird so nie daraus.

Der Schalter müsste die Lampe kurzschliessen. Dann kann -auch bei 1V Speisespannung- der Strom mit der Zeit auf 1A oder mehr ansteigen, und wenn du den Kurzschluss nun entfernst, versucht die Induktivität diese 1A aufrecht zu erhalten und muss dafür 100V erzeugen. *)
Dann blitzt die Lampe "kurz" auf. (Bei der angegebenen Dimensionierung dauert das Aufmagnetisieren 1 Million Sekunden oder fast 12 Tage.
Die in der Spule gespeicherte Energie beträgt 500kJ, und das reicht um eine 100W-Lampe mehr als 1 Stunde zu betreiben.)
Ein ziemlich langer "Blitz"


*) P.S.:
Streng genommen muss die Induktivität wegen der Polaritätsumkehr nur 99V erzeugen, damit 100V an der Lampe erscheinen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  2 Dez 2021  5:55 ]

BID = 1090833

Offroad GTI

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Offtopic :

Zitat :
Bei der angegebenen Dimensionierung dauert das Aufmagnetisieren 1 Million Sekunden oder fast 12 Tage.
Jo, 1MH ist mal ne Ansage


BID = 1090837

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 35517
Wohnort: Recklinghausen

In der Praxis deutlich länger, denn die ohnehin leere (nur noch 1V) Batterie wird zwischendurch definitiv völlig leer sein.

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-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
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BID = 1090867

MauriceMeppen98

Gelegenheitsposter



Beiträge: 50

Danke Leute, hat mir sehr geholfen das besser zu verstehen.

BID = 1090891

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761


Zitat : perl hat am  2 Dez 2021 05:47 geschrieben :
Beachte auch, dass die Induktionsspannung entgegengesetzt ist, also eine Polaritätsumkehr stattfindet, [...]
Guter Hinweis. Hab es mal in die Skizze eingezeichnet:


Bild basiert auf Boost_converter.svg @ Wiki (CC BY-SA 3.0)

Im "Grünen Fall" spielt die Spule die Senke und somit ist die Polarität entgegengesetzt zur Spannungsquelle.
Im "Dunkelroten Fall" kehrt sich wie gesagt die Polarität um. Die Spannung der Quelle und die Induktionsspannung addieren sind.

BID = 1090895

Offroad GTI

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Beiträge: 12281
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Hab es mal in die Skizze eingezeichnet:
Aber genau falsch rum



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 1090908

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761


Offtopic :

Zitat : Offroad GTI hat am  2 Dez 2021 21:13 geschrieben :
Aber genau falsch rum
Das müsstest Du mir erklären.
Der eine Fall ist trivial und zur additiven Reihenschaltung von Spannungsquellen gibt es auch nur eine Möglichkeit.

BID = 1090909

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12281
Wohnort: Cottbus


Offtopic :
Klarer Fall von geistiger Umnachtung
Ich hätte schwören können, dass sah gestern noch anders aus


BID = 1090944

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4761


Offtopic :

Zitat : Offroad GTI hat am  3 Dez 2021 08:20 geschrieben :
Ich hätte schwören können, dass sah gestern noch anders aus
Passiert den besten.
War mir selber nicht sicher ob ich das nun richtig verstanden habe.
Wie sagt man? "Auch ein blindes schwarzes Huhn findet mal ein Korn."


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