Selbstinduktion: Warum hören die Lampen gleichzeitig auf zu Leuchten?
Man habe einen Stromkreis mit Spannungsquelle und 2 Lampen. Eine ist in Reihe mit einer Spule. Beim Anschalten erkennt man, dass die Lampe bei der Spule erst später leuchtet (weil Lenzsche Regel -> Änderung wird entgegengewirkt). Das verstehe ich auch: Aber warum hören dann beide Lampen gleichzeitig auf zu leuchten, wenn die Spule auch hier eigentlich entgegenwirken müsste und diese Lampe länger leuchten müsste? Was übersehe ich?
4 Antworten
Wenn der Stromkreis geöffnet wird, wird der Stromfluss unterbrochen - auch wenn die Spule noch weiter Strom liefern könnte. Das würde nur mit einer Freilaufdiode funktionieren.
Die Energie der Spule geht in dem Fall in einen Abrissfunken - also quasi einen kleinen Blitz, wenn der Schalter geöffnet wird. Dabei erhöht sich kurzfristig die Spannung.
Und dazu noch eine Story aus dem Physikunterricht:
Ein Mädel aus unserer Klasse sollte Einschalt- und Ausschaltvorgänge an Induktivitäten vorführen. Sie musste dazu dazwischen den Versuch umbauen, z.B. eine Glimmlampe anschließen, um die hohe Spannung beim Ausschalten nachzuweisen.
Da sie vorher wusste, dass sie zur Leitungskontrolle rankommt, fragte sie meinen Banknachbarn und mich, was sie denn genau umbauen muss, wir erklärten es ihr.
Beim Ausschalt-Experiment war das Problem, dass der Schalter klemmte, so dass sie ihn mit dem Daumen an einer Seite und dem Zeigefinger an der anderen Seite festhielt. Beim Öffnen des Schalters sprang sie kreischend rückwärts an die Tafel.
Sie bekam eine Eins, insbesondere für die überzeugende Vorführung des Ausschalteffekts.
Zu meinem Nachbarn und mir sagte sie nach der Stunde, dass sie zwar gelernt hat (wie Mädels es tun), dass eine hohe Spannung entsteht, aber dass sie es erst jetzt wirklich glaubt.
Hinter dem Schalter kommt eine Parallelschaltung aus Lampe_1 und (Lampe_2 in Reihe mit Spule). Vermute ich mal.
Nach dem Einschalten ist der Stromkreis geschlossen, der Strom fließt nach dem Aufbau des Magnetfeldes "ungebremst". Nach Unterbrechung des Stromkreises kann im Prinzip kein Strom fließen. Die Induktion kann aber am Schalter beim Abschalten einen ordentlichen Spannungsimpuls bewirken, ggfs. auch einen deutlichen "Abrissfunken" (gut vergleichbar mit der Massenträgheit). Mit einem Lichtbogen am Schalter kann der Stromkreis noch für Millisekunden geschlossen werden.
> Was übersehe ich?
Dass die Stromstärke im unverzweigten Stromkreis konstant ist - und nach Öffnen des Schalters bleibt nur ein unverzweigter Stromkreis übrig.
Vermute ich mal - eine Zeichnung brächte hier Klarheit und vermutlich auch die wie Schuppen von den Augen fallende Erkenntnis.
Wenn die Spannungsquelle abgeschaltet wird, fließt dann der induzierte Strom nicht durch beide Lampen im Kreis? Herkömmlichen Glühlampen ist die Richtung egal.