Schaltvorgänge bei Induktivitäten – Einschalten

In diesem Artikel geht es nun darum, wie genau der Stromverlauf bzw. der Spannungsverlauf beim Einschalten eines Stromkreises mit einer Induktivität aussieht.

In den vergangenen Artikel habe ich bereits gezeigt, dass die Verläufe ähnlich wie Spannungs- und Stromverlauf bei Kapazitäten mit einer e-Funktion beschrieben werden kann.

Beim Einschalten ist die Stromstärke I = 0 , weil die in der Spule induzierte Spannung gleich der Eingangsspannung ist.

Am Widerstand fällt somit keine Spannung ab. Die Stromstärke durch den Widerstand und somit die Gesamtstromstärke ist also beim Einschalten gleich Null.

Anschließend steigt die Stromstärke an und zwar bis in der Spule keine Gegenspannung mehr induziert wird. Dann ist die Spannung an der Spule gleich Null.

Die gesamte Spannung fällt dann am Widerstand ab. Der Widerstandswert bestimmt also den Maximalstrom.

Wie schnell der Stromanstieg vor sich geht wird ebenfalls durch den Widerstandswert R und die Induktivität bestimmt.

Die Zeitkonstante beträgt T = L / R .

Ansonsten ist der Stromverlauf beim Einschalten einer Induktivität vergleichbar mit dem Spannungsverlauf beim Aufladen einer Kapazität.

Spanungsverlauf beim Einschalten einer Induktivität

Für den Spannungsverlauf sieht es entsprechend umgekehrt aus.

Beim Einschalten wird eine Spannung induziert, die gleich der Betriebsspannung ist. Im Laufe der Zeit wird die Induktionsspannung immer kleiner bis sie letztendlich Null beträgt.

Der Spannungsverlauf beim Einschalten einer Induktivität ist vergleichbar mit dem Stromverlauf beim Einschalten einer Kapazität.

Als Regel kann man sich merken, dass der Strom in einer Spule nicht abrupt springen kann. Wird also der Stromkreis geschlossen, sorgt die Induktionsspannung dafür, dass der Strom zunächst gelich Null bleibt und anschließend stetig steigt.

Das Video zum Einschalten von Induktivitäten

Im folgenden Video wird das Ganze noch einmal zusammengefasst.


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