Weshalb ist der (ohmsche) Widerstand einer Spule unter Wechseltrom höher als unter Gleichstrom?
Wir haben gestern ein Phisik Projekt gemacht, in dem es um die Messung des Widerstandes einer Spule mit Eisenkern ging, da ich in Phisik relativ gut bin :) habe ich auch eine 1 bekommen ^^ Wir sollten den Widerstand der Spule unter Gleich und unter Wechselstrom prüfen, jetzt ist mir aufgefallen das unter Wechselstrom der Widerstand der Spule weitaus höher ist als unter Gleichstrom. Ich würde allerdings gerne wissen warum dies so ist!? Ich weiß zwar das bei der Messung eines Widerstandes unter Wechseltrom u.a. nicht nur das Material und co. von Bedeutung ist, sondern auch die Induktivität des Widerstandes! Da man aus einer Spule mit Eisenkern ja unter Wechselstrom einen Elektromagneten macht, kam ich auf die Idee das ja evtl. der Strom der durch die Spule fließt nicht einfach nur verloren geht, sondern in Form von Elektromagnetismus verbraucht wird.
Habe ich damit Recht, oder ist das Falsch? Sollte ich falsch liegen dann klärt mich bitte auf :)
(und nein -.- das ist keine Hausaufgabe, mich interessiert Phisik einfach nur)
Das Ergebnis basiert auf 6 Abstimmungen
5 Antworten
beim Gleichstrom hast du den Wirkwiderstand
beim Wechselstrom kommt der induktive Blindwiderstand dazu.
Was du dann misst ist der Scheinwiderstand und der ist höher als der Wirkwiderstand
Beim anschalten einer Spannung an einer induktiven Last fließt Strom, der dafür sorgt das ein Magnetfeld aufgebaut wird. Beim Aufbau des Magnetfeldes "entzieht" dem System Enegie. Wirkweise wie ein Widerstand. Nach kurzer Zeit sind diese wirkungen aufgehoben und di misst den ohmsche Widerstand der z.B. Spule.(bei Gleichstrom)
Bei Wechselstrom (50Hz) passiert die ständig nämlich genau 100 mal. So bleibt ein Blindwiderstand indirekt messbar bestehen.
Bei steigender Frequenz steigt dieser
Warum sind sie nicht meine Lehrerin :( Kompliment nochmal ür ihre Hilfe, ohne sie wäre ich echt augeschmissen!!!
Ohmscher Widerstand ist und bleibt ohmscher Widerstand. Der ändert sich auch durch die Spule nicht. Hinzu kommt aber der induktive Anteil, den folgenden zusätzlichen Spannungsabfall an der Spule verursacht: U=LdI/dt
Oder anders (induktiver Widerstand): X = 2Pif*L
Das ist allerdings nur Betragsmäßig. In Wirklichkeit gibt es einen Phasenversatz von Pi/2 zwischen Strom und induzierter Spannung (bei rein induktiver Last).
Ok, jetzt komme ich nicht mehr mit, das stimmt doch oder? http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006241.htm
Es stimmt natürlich, deshalb muss man nicht gleich zur Differetialrechnung greifen wie "askanier", empfehlenswerter ist da eher die nächste Seite mit dem Scheinwiderstand http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006251.htm Man kann sich den Zusammenhang zwischen ohmschen Widerstand=Wirkwiderstand und Blindwiderstand=induktiver Widerstand (siehe Antwort askanier) am besten mit einem rechtwinkligen Dreieck vorstellen, wobei die eine Kathete den Wirk- und die andere den Blindwiderstand darstellt. Die Hypothenuse ergibt den Gesamtwiderstand Z. Deshalb muss man die einzelnen Werte auch geometrisch addieren => Pythagoras bekannt? a²+b²=c² => R²+XL²=Z². Die Spannungen verhalten sich wie die Widerstände (Ohmsches Gesetz gilt da auch !)
Du hast insofern Recht, das die elektrische Energie für den Aufbau des Magnetfeldes gebraucht wird. Durch das Magnetfeld wird die Spule ja auch zum Elektromagneten.
Der Widerstand der Spule steigt allerdings nicht, weil der ohmsche Widerstand des Drahtes steigen würde. Die Spule selber reagiert auf den sich ändernden Strom. Wenn z.B. der Strom (Wechselstrom) gerade ansteigt, entsteht in der Spule eine zusätzliche Spannung, die letztlich den Anstieg des Stroms bremst. Man sagt, dass in der Spule eine Gegenspannung "induziert" wird - allein dadurch, dass der Strom, der durch sie fließt, sich ändert. Diese Gegenspannung erscheint dann als zusätzlicher Widerstand. Genauer: als "induktiver" Widerstand. Ohmscher und induktiver Widerstand zusammen bilden dann den Gesamtwiderstand, der in der Fachsprache "Scheinwiderstand" heißt. Genaueres findest Du hier.
War das einigermaßen verständlich?
du hast dir im ansatz die frage selbst beantwortet, dann gings aber voll in die hose. die wirkrichtung des induktionsstroms ist immer entgegen des auslöswers des induktionsstroms. also wenn der normale stromkreis "rechtsrum" fließt, fließt der induktionsstrom "linksrum". das heißt, dass der induktionsstrom den normalen stromfluss hemmt und somit als zweiter widerstand fungiert.
Bist du Phisik-Lehrerin ^^? Du weißt echt ne Menge!
Der elektrische Wiederstand ist im Wechselstromkreis wesentlich größer als im Gleichstromkreis. Ursache dafür ist die Selbstinduktion. Die Induktionsspannung ruft nach dem lenzschen Gesetz einen Induktionsstrom hervor, welcher der Ursache seiner Entstehung entgegenwirkt. Damit wirkt eine Spule im Wechselstromkreis wie ein Wiederstand.
Der im Wechselstromkreis aufgrund der Induktivität L wirkende Wechselstromwiederstand wird als induktiver Wiederstand bezeichnet. Formelzeichen: X Einheit: ein Ohm Ω
Danke, super erklärt ^^ thumbsup jetzt habe ich noch eine rage wie genau setzt sich denn der Blindwiederstand zusammen, hat der nur etwas mit der Induktionswirkung des Widerstandes zu tun oder gibt es auch noch weitere Faktoren?