Kapazitive oder Induktive Kopplung?
Wann habe ich bei Leitungen die lange Strecken nebeneinander verlaufen bzw. verschiedene Adern in einem Kabel Induktive Kopplungen und wann habe ich Kapazitive Kopplungen, oder hat man immer beides ?
6 Antworten
Bei parallel-laufenden Leitungen dominiert oft eher die kapazitive Kopplung. Für induktive Kopplung müssen vergleichsweise hohe Ströme fließen.
Klassisches Beispiel: Eine 230V Leitung und eine andere Leitung parallel. Wenn kein Verbraucher an der 230V Leitung angeschlossen ist, kann es gar nicht zu induktiver Kopplung kommen, weil kein Strom fließt. Selbst wenn Strom fließt, aber das Kabel nirgends angeschlossen ist und du mit dem Messgerät eine Spannung gegen Erde misst, wird es auch eher kapazitiv sein, weil eine induktive Kopplung einen geschlossenen Stromkreis benötigt.
Liegen zwei Leitungen parallel und du würdest sie auf der einen Seite kurz schließen und auf der anderen Seite an beiden Enden messen, spricht das eventuell für eine induktive Kopplung. Vor allem, wenn z.B. noch eine große Last wie ein Motor/Heizlüfter... an dem 230V Kabel liegt.
Aber ohne den genauen Aufbau zu kennen ist es tatsächlich eher schwierig, etwas konkret darüber zu sagen, es gibt im Zweifel viel zu berücksichtigen, denn es gibt ja nicht nur eine parasitäre Kopplungskapazität, sondern zwischen allen Leitern... und somit kann auch eine Art geschlossener Stromkreis entstehen, wenn keine Drähte galvanisch verbunden sind.
Ansonsten gilt noch: kapazitive Kopplung ist eine "Mitkopplung", hebt also das Potential von parallelen (Signal-)Leitungen gleichermaßen an (dagegen hilft z.B. Differenzmessung). Induktive Kopplung macht sich durch eine Gegenkopplung bemerkbar, die also in den Stromkreis der Signalleitung eingreift. Letzteres kann man durch verdrillen verhindern.
Grundsätzlich beides, da aber die Leitung unbelastet und offen ist, überwiegt in diesem Fall die kapazitive Kopplung. Der spannungsführende Leiter koppelt auf den freiliegenden Leiter über.
Sobald durch einen der beiden Leiter ein Strom fließt, und durch den anderen nicht, hast du eine induktive Kopplung. Dabei induziert die stromdurchflossene Leitung in die andere einen Strom.
Sobald du zwei Leitungen nebeneinander hast, in denen beiden ein Strom fließt, spricht man von induktiver Kopplung, bei der der stärkere Strom Störungen in die andere Leitung einbringt.
Beides geht also nicht, entweder es ist nur eine Leitung aktiv oder beide.
Im zweiten Absatz meinte ich natürlich die kapazitive Kopplung, da habe ich mich verschrieben, sorry.
Sorry, aber so wie du das schreibst ist das nicht richtig. Man hat induktive und kapazitive Kopplungen immer gleichzeitig. Warum sollte nur eine vorhanden sein? Das sind zwei Kopplungsarten mit unterschiedlichen Ursachen. Der Fragesteller hat nichts über die Geometrie gesagt, wie kommst du also auf deine Antwort?
Dass beides gleichzeitig nicht geht war ein Denkfehler, passiert. Induktive Kopplungen beruhen auf Magnetismus, kapazitive Kopplungen auf dem elektrischen Feld.
So und was ist wenn an einer Leitung Spannung anliegt ohne Last und an einer Leitung parallel dazu Spannung anliegt und Strom fließt?
Das kommt darauf an, um welche Spannungen und Ströme es sich handelt. Wenn du jetzt einen Außenleiter ohne Last neben eine Stromdurchflossene Leitung legst wird es quasi zu keiner Induktion kommen. Jedoch hast du durch die beiden Leiter mit unterschiedlichem Potential eine kapazitive Kopplung. Zumindest, wenn ich das so richtig verstanden habe, ich hatte das in meiner Lehre mal, praktische Anwendung oder sonstigen außerschulischen Gebrauch gab es bisher aber nie. :D
okay aber induktive Kopplungen treten nur bei geschlossenen Stromkreisen auf und kapazitive können auch bei nicht geschlossenen Stromkreisen auftreten ?
Bei kapazitiver Kopplung kommt es auf Ladungen, sprich Potentiale und das dadurch entstehende elektrische Feld an. Induktionen können nur durch Stromflüsse, bzw. durch dadurch entstehende Magnetfelder entstehen. Induktion und demnach induktive Kopplungen sind ziemlich einfach zu verstehen, bei kapazitiven Kopplungen gehts dann schon deutlich weiter in die spezielle Materie rein. Das versteht dann auch nicht mehr jeder (selbst ich hab da meine Probleme...).
ja mir geht es darum das hier viele schreiben das die Induktive Kopplung nur bei geschlossenen Stromkreisen funktioniert also sprich eine Leitung hat Spannung und es fließt Strom und ist somit geschlossen kann in eine andere Leitung die nicht geschlossen ist eine induktive Kopplung hervorrufen oder geht es nur wenn beide geschlossen sind? Ist es bei kapazitiver Kopplung egal ob offen oder geschlossener Stromkreis ?
Bei der Induktiven Kopplung sieht es folgendermaßen aus: Wenn durch Leiter A ein Strom fließt, wird in Leiter B auch eine Spannung induziert. Solange Leiter B aber kein geschlossener Stromkreis ist, hat das keine Auswirkungen. Sobald Stromkreis B jedoch für z.B. Messungen oder Datenübertragungen genutzt wird, kann diese Induktion zu Störungen führen.
Bei kapazitiver Kopplung ist das etwas komplizierter. Damit kenne ich mich allerdings nicht gut genug aus, um es dir ins Detail zu erklären. Ich will ja auch nichts falsches sagen. Das kannst du aber alles googlen oder Leute fragen, die damit mehr Beschäftigung haben. Idealerweise Leute, die gerade auf die Meisterschule gehen oder halt Lehrer der Meisterschule.
alles klar so eine Antwort hatte ich mir erhofft, passt zu meiner Theorie.
Das heist aber wenn Leiter A unter Spannung steht und Strom fließt und Leiter B Spannungsfrei ist wird in Leiter B eine Spannung induziert die meinen Phasenprüfer leuchten lässt (2-poliger), die Spannung bricht zusammen wenn ich mit der zweiten Messspitze an PE gehe.
Ob man diese Störspannung messen kann hängt vom Strom des störenden Leiters und der Nähe der Leiter sowie der Länge, die sie parallel liegen, ab. Wie das mit PE ist kann ich so nicht sagen, das kommt auf den Aufbau an.
Ja alles ging von diesem Beispiel aus das ich in der Arbeit erlebt habe. 3 Steckdosen mit einem 5x 2,5 kabel. Jede Steckdose eine verschiedene Phase. So jetzt ist eine Sicherung geflogen bei L1 also die erste Steckdose in der nicht eingesteckt ist hat ist Stromlos und Spannungsfrei. In den beiden anderen Steckdosen (L2,L3) ist jeweil ein Verbraucher mit geringer Leistung eingesteckt. Wie gesagt alles ein Kabel. So ich nehme einfach nur eine Spitze meines zweipoligen Spannungsprüfers und halte ihn in die Stromlose Steckdose bei der die Sicherung geflogen ist und er leuchtet auf. Dann hebe ich die andere Spitze an PE und es hört auf zu leuchten. Zweite Messspitze weg von PE und er leuchtet wieder.
Gut, bei so einem Praxisfall kann man nicht so einfach sagen, wie die Umstände aussehen. Theoretisch dürfte keine induktive Kopplung stattfinden, da sich die Magnetfelder in einem mehradrigen Kabel mit Hin- und Rückleitung nebeneinander gegenseitig aufheben, ob das jedoch zu 100% der Fall ist kann man so jetzt nicht sagen. Aber daran siehst du, warum es immer wieder heißt nur ein zweipoliger Spannungsprüfer ist sicher! Die eine Messspitze alleine registriert eine Elektrizität, in welcher Form auch immer die ist. Nur mit der zweiten Messspitze gegen N oder PE weißt du wirklich, ob eine Spannung anliegt oder nicht. Wobei jetzt ein einfacher Phasenprüfer bei sowas nicht anfangen sollte zu leuchten.
ja danke für deine Mühe, ich sehe schon anhand den vielen verschiedenen Antworten das man nicht genau sagen kann ob induktiv oder kapazitiv. Möchte es aber sehr gerne wissen ... trotzdem danke dir
Wenn nur in einer Leitung eine Wechselspannung anliegt, hast du die zweite induktiv gekoppelt.
Fließt in beiden Leitern ein Strom, dann hast du eine kapazitive Kopplung.
Und was ist wenn in einer Leitung Wechselspannung anliegt aber kein Strom fließt und in der zweiten Wechselspannung anliegt und Strom fließt?
Manche sagen hier es kann garnicht induktiv sein weil es kein geschlossener Stromkreis ist?
beides geht nicht. Kapazität wirkt entgegengesetzt von Induktivität also hebt es auf. Das was überwiegt bleibt übrig. bei zwei parallelen Leitungen eher kapazitiv
Warum sollten sie entegengesetzt wirken ? Und warum meinst du ist kapazitive Kopplung dominanter ?
Weil es das tut^^ wie funktioniert denkst du Kompensation? Wenn man zuviele induktive Blindleistung hat (Motoren) werden einfach Kondensatoren ans Netzt geknallt und zack ist die Blindleistung weg.
Wie soll die Leitung denn aussehen? Im allgemeinen gibt es kapazitive und induktive Kopplungen gleichzeitig. Warum sollte nur eine davon vorhanden sein bzw. wie kommst du denn auf die Idee?
Ohne auf die Geometrie einzugehen, kann man die Frage aber nicht pauschal beantworten.
Ja alles ging von diesem Beispiel aus das ich in der Arbeit erlebt habe. 3 Steckdosen mit einem 5x 2,5 kabel. Jede Steckdose eine verschiedene Phase. So jetzt ist eine Sicherung geflogen bei L1 also die erste Steckdose in der nicht eingesteckt ist hat ist Stromlos und Spannungsfrei. In den beiden anderen Steckdosen (L2,L3) ist jeweil ein Verbraucher mit geringer Leistung eingesteckt. Wie gesagt alles ein Kabel. So ich nehme einfach nur eine Spitze meines zweipoligen Spannungsprüfers und halte ihn in die Stromlose Steckdose bei der die Sicherung geflogen ist und er leuchtet auf. Dann hebe ich die andere Spitze an PE und es hört auf zu leuchten. Zweite Messspitze weg von PE und er leuchtet wieder. induktiv oder kapazitiv ?