Zitat : Lötfix hat am  3 Dez 2008 17:33 geschrieben :

Die hohe Spannung entsteht durch Resonanz! Reihenschwingkreis Wiki

Danke erstmal für die rasche Antwort!
Der Wiki-Artikel hilft mir nur etwas weiter. Die Erklärung fehlt mir darin. Dass die "Spannungsüberhöhungen" (Danke! Das war der Fachbegriff, den es zu erklären gilt) durch Resonanz (also X_L=X_C) zustande kommt, ist mir leider keine Hinreichende Erklärung. Ich formuliere die Frage neu:
Wieso kommt es in Resonanz oder in der nähe der Resonanz (meine Schaltung wird schliesslich nicht in Resonanz betrieben, sondern hat einen deutlich kapazitiven Charakter von phi=70°) zu diesen Überhöhungen?

Danke nochmals,
Kermit


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Kermit24 am  3 Dez 2008 18:02 ]

hier wird das hergeleitet

mfg lötfix

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Hallo und wieder einmal danke für den Link! Das ist eine übersichtliche Herleitung. Trotzdem befriedigt mich das wenig, denn diese Herleitung habe ich im Grunde schon im 1. Posting erwähnt: Strom bestimmen und dann mit X_L und X_C die Spannungen berechnen. Ändert mein Verständnis über das zustandekommen der hohen Spannungen aber leider nicht

Im Gegenteil. Jetzt ist mir noch etwas Interessantes aufgefallen:
"Der Effekt der Spannungsüberhöhung wird zum Beispiel in jeder Leuchtstofflampe verwendet. Hier wird beim Einschalten ein Kondensator parallel zu Röhre geschaltete und dadurch ein Spannung von ca. 450V erreicht."

Ist das wirklich so? In keiner Beschreibung über den Startvorgang der Leuchtstofflampe habe ich dies gefunden. Oder bezieht sich das auf EVG-Betrieb?
Bei der konventionellen Schaltung ist der einzige Kondensator, der parallel zur Lampe liegt, der Entstörkondensator im Starter. Ist dieser also maßgeblich mit am Startvorgang beteiligt? Ich dachte der sei nur zur Funkentstörung bzw. dass der Bimetallkontakt nicht zu stark belastet wird.
Bedeutet das, dass die Leuchtstofflampe ohne den Entstörkondensator im Starter gar nicht starten könnte? Mir ist nur bekannt, dass die Drossel für die Zündung maßgeblich ist, weil diese durch die abrupte Stromänderung beim Öffnen des Bimetalls eine hohe Spannung induziert.

hm, anstatt zu klären hat die Seite nur noch mehr Fragen aufgeworfen.

Dennoch besten dank,
Kermit

Zitat : Kermit24 hat am  3 Dez 2008 21:47 geschrieben :

Hallo und wieder einmal danke für den Link! Das ist eine übersichtliche Herleitung. Trotzdem befriedigt mich das wenig, denn diese Herleitung habe ich im Grunde schon im 1. Posting erwähnt: Strom bestimmen und dann mit X_L und X_C die Spannungen berechnen. Ändert mein Verständnis über das zustandekommen der hohen Spannungen aber leider nicht

Ist wie beim ohmschen Widerstand: Wenn ich bei gegebenem Widerstand einen bestimmten Strom durchquetsche, entsteht eine entsprechend hohe Spannung. Bei Blindwiderständen ist's halt nicht der statische Wert des Stromes sondern der Wert der Stromänderung, welcher eine Spannung als Reaktion ergibt.


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Zitat :

"Der Effekt der Spannungsüberhöhung wird zum Beispiel in jeder Leuchtstofflampe verwendet. Hier wird beim Einschalten ein Kondensator parallel zu Röhre geschaltete und dadurch ein Spannung von ca. 450V erreicht." Ist das wirklich so? In keiner Beschreibung über den Startvorgang der Leuchtstofflampe habe ich dies gefunden.

Hallo Kermit,

wo hast du es denn her, wenn du es nirgends finden konntest?

Wo auch immer, es ist Unsinn. Der Kondensator erniedrigt
den Impuls, er setzt die Resonanzfrequenz des Kreises
herab. Ohne diesen Kondensator würde der Impuls in Form
der Eigenresonanz der Drossel auftreten, die höchsten
Spitzen kämen von der Streuinduktivität zusammen mit
der Schaltkapazität der gesamten Schaltung.
Diese Spitzen hätten höhere Frequenz und Amplitude!
Georg


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Dimmen ist für die Dummen

Kleine Rechenkunde

Der Strom in der Reihenschaltung ergibt sich zu

I=U/Z

Z=Wurzel((R²)+(X_L-X_C)²)

X_L=omega*L
X_C=1/(omega*C)

Im Resonanzfall ist X_L=X_C und der Strom wird nur durch R begenzt.

Die Spannung über R,L und C ergibt sich zu

U_R=I*R
U_L=I*X_L
U_C=I*X_C

Angenommen, X_L=X_C=1000Ohm, R=10Ohm und eine treibende Spannung von 10V.

Das ergibt einen Strom von 1A

Damit fällt über R 10V ab
Damit fällt über L 1000V ab, ebenso über C.

Wenn gewünscht, zeichne ich heute abend noch ein Zeigerbild.

Gruß Topf_Gun






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Die Sonne, sieh, geht auf und nieder,
täglich weicht die Nacht dem Licht,
alles sieht man einmal wieder,
nur verborgtes Werkzeug nicht!

Hm, wieder viele Antworten, aber nicht viel neues: Im Link ist auch nur die von Topf_Gun beschriebene Herleitung beschrieben. Auch die gezeichneten Zeiger (die habe ich ja), ändert an der Sache nichts: Mathematisch kann ich die Spannungen herleiten. Nur deren tatsächliche Entstehung liegt mir nach wie vor im Dunkeln.

Ansonsten schrieb hajos118

Zitat :

Ist wie beim ohmschen Widerstand: Wenn ich bei gegebenem Widerstand einen bestimmten Strom durchquetsche, entsteht eine entsprechend hohe Spannung.

Ja, aber i.d.R., wie auch bei der Leuchtstofflampe, ist meine Quelle spannungsangepasst! Wenn ich 230V Netzspannung durch einen ohmschen Widerstand quetsche, so ist der Strom durch die Quellspannung schon bestimmt. Ich nutze keine Stromquelle, sondern eine Spannungsquelle (Innenwiderstand << Außenwiderstand)

Zitat :

Bei Blindwiderständen ist's halt nicht der statische Wert des Stromes sondern der Wert der Stromänderung, welcher eine Spannung als Reaktion ergibt.

Diese Aussage betrifft nun auch einen Blindwiderstand einzeln betrachtet. Auch hier übertrifft die Spannung über den Blindwiderstand nicht die Netzspannung?
Interessant für den Effekt ist doch eher das Zusammenspiel zwischen kapazitiven und induktiven Blindwiderstand ala Serienschwingkreis. Treiben die sich gegenseitig hoch oder wie ist das zu verstehen? Induziert die Spule durch die ständige Stromänderung (Netzfrequenz) vielleicht eine höhere Spannung in den Kondensator, ähnlich der Zündspannung der Leuchtstofflampe?
Und noch was: Wenn die Resonanzfrequenz des Serienschwingkreis ungleich der Netzfrequenz ist: Ist dann irgendwo über den Schwingkreis auch die Resonanzfrequenz oder eine Überlagerung der Resonanzfrequenz mit der Netzfrequenz messbar?

Zitat : Kermit24 hat am  4 Dez 2008 17:35 geschrieben :

Ansonsten schrieb hajos118 Zitat : Ist wie beim ohmschen Widerstand: Wenn ich bei gegebenem Widerstand einen bestimmten Strom durchquetsche, entsteht eine entsprechend hohe Spannung. Ja, aber i.d.R., wie auch bei der Leuchtstofflampe, ist meine Quelle spannungsangepasst! Wenn ich 230V Netzspannung durch einen ohmschen Widerstand quetsche, so ist der Strom durch die Quellspannung schon bestimmt. Ich nutze keine Stromquelle, sondern eine Spannungsquelle (Innenwiderstand << Außenwiderstand)

Global gesehen magst Du recht haben, im detail (System Lampe - Spule) jedoch versucht das zusammenbrechende Magnetfeld den Strom aufrecht zu halten - nicht die Spannung!


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Zitat : Kermit24 hat am  4 Dez 2008 17:35 geschrieben :

Hm, wieder viele Antworten, aber nicht viel neues: Im Link ist auch nur die von Topf_Gun beschriebene Herleitung beschrieben. Auch die gezeichneten Zeiger (die habe ich ja), ändert an der Sache nichts: Mathematisch kann ich die Spannungen herleiten. Nur deren tatsächliche Entstehung liegt mir nach wie vor im Dunkeln.

Ein Widerstand wird von einem Strom durchflossen, das ergibt einen bestimmten Spannungsabfall.

Nun ist die Richtung (oder auch Phasenverschiebung) abhänig von der Art des Widerstandes.
bei R in Phase mit U, bei L 90° nacheilend und bei C 90° voreilend (Merksatz: An Induktivitäten tun die Ströme sich verspäten!)

Die Spannungen über L und C heben sich im Resonanzfall vollständig auf, genau so, als ob Du 2 gleiche Batterien "unüblich" in Reihe schaltest.
Die Energie wechselt immer von eienem Speicher in den anderen und zurück.

Mir fällt gerade auf, das Beispiel ist gar nicht so schlecht.

Schalte 20 Akkus zu je 1,2V in Reihe, do das die ersten 10 normal verschaltet sind und die nächsten 10 entgegengerichtet.
Du kannst nun mit einer kleinen Spannung (ca 1V) große Stöme durch die Akkus bringen. Dabei entläds Du die eine Hälfte und läds die Andere.
kehrt sich die treibende Spannung um kehren sich auch die Ladevorgänge um.

Sieht das nicht wie ein Reihenschwingkreis aus?

Zitat : Kermit24 hat am  4 Dez 2008 17:35 geschrieben :

Diese Aussage betrifft nun auch einen Blindwiderstand einzeln betrachtet. Auch hier übertrifft die Spannung über den Blindwiderstand nicht die Netzspannung?

Nein, die einzelne Spannung über L oder C kann u.U. SEHR viel größer als die Netzspannung sein

Zitat : Kermit24 hat am  4 Dez 2008 17:35 geschrieben :

Interessant für den Effekt ist doch eher das Zusammenspiel zwischen kapazitiven und induktiven Blindwiderstand ala Serienschwingkreis. Treiben die sich gegenseitig hoch oder wie ist das zu verstehen? Induziert die Spule durch die ständige Stromänderung (Netzfrequenz) vielleicht eine höhere Spannung in den Kondensator, ähnlich der Zündspannung der Leuchtstofflampe? Und noch was: Wenn die Resonanzfrequenz des Serienschwingkreis ungleich der Netzfrequenz ist: Ist dann irgendwo über den Schwingkreis auch die Resonanzfrequenz oder eine Überlagerung der Resonanzfrequenz mit der Netzfrequenz messbar?

Eine Üerlagerung mit der Netzspannug ist nicht vorhanden.

Stell Dir einen Reihenschwingkreis mit der Resonanzfrequenz fr an einer Variablen Frequenz f vor:

Für f<<f_r ist der Kondensator das bestimmende Bauteil der Strom ist klein und fast 90° voreilend, ein Großteil der Netzspannug fällt über C ab, C ist hauptbestimmend für die Impedanz des Schwingkreises (und damit den Strom).

Für f=f_r ist der Widerstand das bestimmende Bauteil der Strom ist maximal (über die Frequenz aufgetragen) und in Phase, eie Netzspannug fällt über R ab, R ist bestimmend für die Impedanz des Schwingkreises (und damit den Strom).
Über C und L fallen hohe, aber entgegengerichtete Spannungen ab.

Für f>>f_r ist die Spule das bestimmende Bauteil der Strom ist klein und fast 90° nacheilend, ein Großteil der Netzspannug fällt über L ab, L ist hauptbestimmend für die Impedanz des Schwingkreises (und damit den Strom).

Gruß Topf_Gun

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