Elementare Ursache von Kräften auf Objekte

Kurt schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Anscheined reden wir wieder aneinander vorbei. Ich spreche von einer Ersatzschaltung bei der eine induktive Spannungsquelle durch herkömmliche in Serie geschaltete Spannungsquellen ( Batterien ) ersetzt wird. Bei der Serienschaltung von Spannungsquellen muss der Strom, der einer Spannungsquelle entspringt, auch alle anderen Spannungsquellen durchqueren und trifft dort auf die Innenwiderstände.

Diese Art Widerstände gibts in einer Batterie nicht, es sind Scheinwiderstände.
Müsste der Strom durch einen internen Widerstand einer Batterie dann würde diese sehr schnell leer sein denn diese würden ja an den Klemmen anliegen.
Der Scheinwiderstand äussert sich in der verringeren Klemmspannung der Batterie, sonst gibts, hier in der Ersatzschaltung, keine Auswirkungen.

Kurt

Du hättest fast recht. Wenn eine einzelne Batterie zu einem Stromkreis beiträgt, dann ist deren Innenwiderstand tatsächlich nur ein Scheinwiderstand, weil der Strom aus der Batterie diesen Widerstand nicht durchquert. Sobald jedoch mehrere Batterien in Serie geschaltet werden, werden diese Scheinwiderstände zu echten Widerständen. Denn in diesem Fall muss der Strom, den eine Batterie erzeugt, durch alle anderen Batterien ebenfalls hindurch fließen.

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb:
Wolfgang24-1 schrieb: Die Serienschaltung führt nicht zum gewünschten Ergebnis weil jede Spannungsquelle auch einen Innenwiderstand hat, wenn sie nicht rein induktiv ist.
Ist das der einzige Grund?
Für eine echt realisierte Ersatzschaltung kannst du recht haben.
Im Simulator haben DC Spannungsquellen keinen Innenwiderstand.

Brauchst du noch mehr Gründe? Der Innenwiederstand einzelner DC Spannungsquellen spielt nur dann eine Rolle, wenn diese in Serie geschaltet werden. Denn dann muss der Strom aus einer Spannungsquelle auch die anderen Spannungsquellen durchqueren.


 

Ich will die Ersatzschaltung nicht unbeding real nachbauen, das macht man in den allerseltensten Fällen.
Ersatzschaltungen dienen der theoretischen Beschreibung, der Modellierung mit berechenbaren Größen.

Ersatzschaltungen sind somit auch nichts anderes als die Modelle mit denen die Physik die Realität berechenbar und im idealfall verstehbar macht.
 

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb:
Wolfgang24-1 schrieb: Die Serienschaltung führt nicht zum gewünschten Ergebnis weil jede Spannungsquelle auch einen Innenwiderstand hat, wenn sie nicht rein induktiv ist.
Ist das der einzige Grund?
Für eine echt realisierte Ersatzschaltung kannst du recht haben.
Im Simulator haben DC Spannungsquellen keinen Innenwiderstand.

Brauchst du noch mehr Gründe? Der Innenwiederstand einzelner DC Spannungsquellen spielt nur dann eine Rolle, wenn diese in Serie geschaltet werden. Denn dann muss der Strom aus einer Spannungsquelle auch die anderen Spannungsquellen durchqueren.



 

Ich will die Ersatzschaltung nicht unbeding real nachbauen, das macht man in den allerseltensten Fällen.
Ersatzschaltungen dienen der theoretischen Beschreibung, der Modellierung mit berechenbaren Größen.

Ersatzschaltungen sind somit auch nichts anderes als die Modelle mit denen die Physik die Realität berechenbar und im idealfall verstehbar macht.

 

Aber auch in rein theoretischen Schaltkreisen dürfen nur solche Bauteile verwendet werden, die es zumindest geben kann. Eine nicht induktive Spannungsquelle ohne Innenwiderstand kann es jedoch nicht einmal theoretisch geben.

Wolfgang24-1 schrieb:

 

Umgedreht wird ein Schuh draus.
In einem statischen Zustandsmodell kann es keine Bauteile geben die von /dt abhängen.

Worauf willst du eigentlich hinaus? Worin besteht das Problem mit Innenwiderstand Ja/Nein?

Mit einem Ring aus einem Supraleiter R=0 hätte auch ein Modell ohne Magnetfelder ein Problem wegen Div/0.
Dann würde auch der Maschensatz sinnlos.
 

Wolfgang24-1 schrieb:

Anscheined reden wir wieder aneinander vorbei. Ich spreche von einer Ersatzschaltung

Davon spreche ich schon lange nicht mehr....habe ich je davon gesprochen?
Der Wirbelstrom ist als solcher mitzurechnen, wo er auftritt, also in einem geschlossenen Rundweg und nicht an einem Punkt der Schaltung.

Wolfgang24-1 schrieb:

Was hast du denn immer mit diesem Wirbelstrom? Dieser tritt doch nur dann auf, wenn variabler magnetischer Fluss einen flächenhaft ausgedehnten Leiter durchdringt.

Das ist falsch.
Ein Wirbelstrom tritt (beim Wirbelfeld) immer auf, wenn der Leiter einen kreisförmigen Stromfluss zulässt. Je mehr der Stromkreis vom geometrischen Kreis um das Wirbelfeld abweicht, desto geringer ist der erzeugte Wirbelstrom.

In einer Metallplatte ergeben sich natürlich beliebig viele Kreise, im Draht allerdings auch wenn auch viel weniger, das ist eine reine Materialfrage.

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Anscheined reden wir wieder aneinander vorbei. Ich spreche von einer Ersatzschaltung

Davon spreche ich schon lange nicht mehr....habe ich je davon gesprochen?
Der Wirbelstrom ist als solcher mitzurechnen, wo er auftritt, also in einem geschlossenen Rundweg und nicht an einem Punkt der Schaltung.

Wolfgang24-1 schrieb:

Was hast du denn immer mit diesem Wirbelstrom? Dieser tritt doch nur dann auf, wenn variabler magnetischer Fluss einen flächenhaft ausgedehnten Leiter durchdringt.

Das ist falsch.
Ein Wirbelstrom tritt (beim Wirbelfeld) immer auf, wenn der Leiter einen kreisförmigen Stromfluss zulässt. Je mehr der Stromkreis vom geometrischen Kreis um das Wirbelfeld abweicht, desto geringer ist der erzeugte Wirbelstrom.

In einer Metallplatte ergeben sich natürlich beliebig viele Kreise, im Draht allerdings auch wenn auch viel weniger, das ist eine reine Materialfrage.

Es geht um den Begriff des Wirbelstroms. Ein induzierter Strom in einem Stromkreis ist kein Wirbelstrom. Nur ein flächenhaft auftretender Strom, der auch tatsächlich eine Magnetfeldänderung abschirmt, ist ein Wirbelstrom. 

Merilix schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

 

Umgedreht wird ein Schuh draus.
In einem statischen Zustandsmodell kann es keine Bauteile geben die von /dt abhängen.

Worauf willst du eigentlich hinaus? Worin besteht das Problem mit Innenwiderstand Ja/Nein?

Mit einem Ring aus einem Supraleiter R=0 hätte auch ein Modell ohne Magnetfelder ein Problem wegen Div/0.
Dann würde auch der Maschensatz sinnlos.

 

Bauteile eines Stromkreises, sprich Widerstände, Kapazitäten, Spulen, elektronische Bauteile hängen doch nicht von der Zeit ab. Sie bleiben wie sie sind, solange sie nicht kaputtgehen. 
Der Innenwiderstand sorgt einfach dafür, dass Spannungsdifferenzen auftauchen, die es bei induktiven Spannungsquellen nicht gibt. Dadurch unterscheidet sich die Ersatzschaltung bereits von der Schaltung, die sie ersetzen soll. 
In einen supraleitenden Ring würde so viel Strom induziert werden, dass dieser Strom die externe Flussänderung vollständig kompensieren würde.

Wolfgang24-1 schrieb:

Es geht um den Begriff des Wirbelstroms. Ein induzierter Strom in einem Stromkreis ist kein Wirbelstrom.

Da irrst Du dich, auch wenn es in wiki so ähnlich formuliert ist.
Die wahre Definition steht aber dabei:
Der Name wurde gewählt, weil die Induktionsstromlinien wie Wirbel in sich geschlossen sind.

Tatsächlich missachtest Du auch die zweite in wiki genannte Variante:
oder in einem bewegten Leiter in einem zeitlich konstanten Magnetfeld induziert wird

Im Englischen wiki ist es neutral beschrieben:
In electromagnetism, an eddy current (also called Foucault's current) is a loop of electric current induced within conductors by a changing magnetic field in the conductor according to Faraday's law of induction or by the relative motion of a conductor in a magnetic field.

Nachtrag:
Ein beliebtes Demonstrationsbeispiel ist ein Magnet, der durch ein Metallrohr fällt. Der Wirbelstrom wird im Rohr erzeugt, genauso wie in einem Drahtring.

Hier ein anderes Beispiel mit einem Ring von Feynman

www.feynmanlectures.caltech.edu/img/FLP_...4/f16-14_tc_big.svgz

Wolfgang24-1 schrieb:

Du hättest fast recht. Wenn eine einzelne Batterie zu einem Stromkreis beiträgt, dann ist deren Innenwiderstand tatsächlich nur ein Scheinwiderstand, weil der Strom aus der Batterie diesen Widerstand nicht durchquert. Sobald jedoch mehrere Batterien in Serie geschaltet werden, werden diese Scheinwiderstände zu echten Widerständen. Denn in diesem Fall muss der Strom, den eine Batterie erzeugt, durch alle anderen Batterien ebenfalls hindurch fließen.

 

Meinst du das der Strom bei einem 3er Pack wirklich durch die anderen fliest?
Bin jetzt nicht so detailiert vertraut mit den elektrochemischen Vorgängen aber das denk ich eher nicht. Es dürfte der Kathode egal sein ob die Elektronen von der eigenen oder einer fremden Anode kommen. Und es fliest auch nicht mehr Strom wenn Batterien in Serie geschaltet sind. Nur der Potentialunterschied wird größer.

Merilix schrieb:

Meinst du das der Strom bei einem 3er Pack wirklich durch die anderen fliest?

Na, Du bist ja gut, wo soll er denn sonst hin. Er fließt hinein, genauso wie ohne die zwei anderen Batterien. Die Batterie ist wie eine Pumpe, was rausgeht muss auch reingehen und umgekehrt. Die Menge an Strom ergibt sich letztlich aus Gesamtspannung und Widerstand. Bei gleichem Widerstand also der dreifache Strom, wenn nicht der dreifache Innenwiderstand wäre. Solange es im grünen Bereich ist, merkt man davon natürlich nichts. Und wenn nicht, dann merkt man das mit nur einer Batterie schon viel früher.
Wo man es wirklich merkt ist, wenn eine Batterie ausfällt.

Wolfgang24-1 schrieb:

Kurt schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Anscheined reden wir wieder aneinander vorbei. Ich spreche von einer Ersatzschaltung bei der eine induktive Spannungsquelle durch herkömmliche in Serie geschaltete Spannungsquellen ( Batterien ) ersetzt wird. Bei der Serienschaltung von Spannungsquellen muss der Strom, der einer Spannungsquelle entspringt, auch alle anderen Spannungsquellen durchqueren und trifft dort auf die Innenwiderstände.

Diese Art Widerstände gibts in einer Batterie nicht, es sind Scheinwiderstände.
Müsste der Strom durch einen internen Widerstand einer Batterie dann würde diese sehr schnell leer sein denn diese würden ja an den Klemmen anliegen.
Der Scheinwiderstand äussert sich in der verringeren Klemmspannung der Batterie, sonst gibts, hier in der Ersatzschaltung, keine Auswirkungen.

Kurt

Du hättest fast recht. Wenn eine einzelne Batterie zu einem Stromkreis beiträgt, dann ist deren Innenwiderstand tatsächlich nur ein Scheinwiderstand, weil der Strom aus der Batterie diesen Widerstand nicht durchquert. 

Das ist ein guter Einwand, aber er zieht nicht.
Deswegen: nimm eine 9V Batterie, diese beinhaltet 6 Batterien a 1,5V .
Da muss der Strom auch durch alle anderen fünf durch.
Somit stimmt mit deiner Überlegung etwas nicht.
Ob diese sechs Zellen direkt aneinandergeklemmt sind, oder zwischen Widerständen liegen, ist ja schliesslich egal.
Man muss wohl das mit dem Stromfluss aus einer anderen Perspektive betrachten.
Ich werde es (irgendwann) mal mit "Wirkungen" versuchen.
Jede Zelle erzeugt dabei eine Menge an Wirkungen, diese Wirkungen müssen ja zur Senke zurück (so wie beim Magneten auch teilweise).
Und da es nur einen Weg gibt bleibt nur dieser durch die anderen fünf übrig.
Beim Magneten ist es anders, da gibt es mehrere Wege aussenrum.
Der Unterschied Magnet Batterie ist der dass sich die Batterie erschöpft, der Magnet nicht.
Also hat der Magnet einen Vorgang intus der von ausserhalb aufrechterhelten wird.
Der Vorgang selber ist (Dipolartige) Schwingung einiger seiner Komponenten in einer gemeinsamen Ausrichtung.
Dadurch die Richtwirkung, die Richtungsvorgabe.
Die Wirkungen sind auch dann noch da wenn die entsprechenden Atome/Moleküle nicht ausgerichtet sind, sondern wild durcheinander senden.
Ein irgendwo im Grundsatz ähnliches Ergebnis ist die Gravitation.
Bei der Gravitation sind es nicht die Atome, sondern die Grundbausteine der Materie die Schwingen und die eigenbeschleunigung hervorbringen.

 Kurt


 

Kurt schrieb:

Da muss der Strom auch durch alle anderen fünf durch.
Somit stimmt mit deiner Überlegung etwas nicht.

Was soll daran nicht stimmen?
Wenn es fünf Teilbatterien sind, entfällt auf jede auch nur 1/5 des Innenwiderstandes.

Wolfgang24-1 schrieb:

In einen supraleitenden Ring würde so viel Strom induziert werden, dass dieser Strom die externe Flussänderung vollständig kompensieren würde.
 

Sag ich doch. darin gibt es keinen Unterschied zwischen Stromkreisen mit und solchen ohne Magnetfeld. Kein Grund letztere in der Theorie anders zu behandeln.
Innenwiderstände werden in der Theorie eh extra modelliert .

Rainer Raisch schrieb:

Merilix schrieb:

Meinst du das der Strom bei einem 3er Pack wirklich durch die anderen fliest?

Na, Du bist ja gut, wo soll er denn sonst hin. Er fließt hinein, genauso wie ohne die zwei anderen Batterien. Die Batterie ist wie eine Pumpe, was rausgeht muss auch reingehen und umgekehrt. Die Menge an Strom ergibt sich letztlich aus Gesamtspannung und Widerstand. Bei gleichem Widerstand also der dreifache Strom, wenn nicht der dreifache Innenwiderstand wäre.


 

Quatsch, Serienschaltung ändert nicht die maximalen Ampere. Der Strom fliest nicht zusätzlich durch sondern in die nächste Batterie hinein.
Ist auch nicht anders als würdest du mit drei Pumpstationen Wasser vom Unterbecken ins Oberbecken eines Stausees pumpen. An der Menge ändert sich nichts, Nur am Potential

PS: vieleicht ist dir entgangen: Das war ein Einwand auf Wofgangs Beitrag^^
 

Merilix schrieb:

Serienschaltung ändert nicht die maximalen Ampere. Der Strom fliest nicht zusätzlich durch sondern in die nächste Batterie hinein.

Du meinst die Gesamtladung der Batterie (Ah) ?
Der Strom I bestimmt sich jedenfalls nach der Gesamtspannung.
Wie ich ebenfalls sagte, arbeitet die Batterie wie ein Pumpe, letztlich fließt alles hindurch, egal ob das physikalische Identität der Elektronen ist oder nicht.

Rainer Raisch schrieb:

Merilix schrieb:

Serienschaltung ändert nicht die maximalen Ampere. Der Strom fliest nicht zusätzlich durch sondern in die nächste Batterie hinein.

Du meinst die Gesamtladung der Batterie (Ah) ?
Der Strom I bestimmt sich jedenfalls nach der Gesamtspannung.
Wie ich ebenfalls sagte, arbeitet die Batterie wie ein Pumpe, letztlich fließt alles hindurch.


 

Nein, kompletter Holzweg. Das Thema war ganz anderes. 
Kurt meinte richtigerweise der Innenwiderstand ist eine rechnerische Scheingröße weil der Strom nicht durch eine Batterie fliest.
Wolfgang: fast richtig, bei serienschaltung muss der Strom durch die nächsten (zusätzlich) und Ri wird real.
Darauf mein Einwand.

Du antwortest irgendwie aus Verbrauchersicht aber dein "I bestimmt sich aus U"  passt hier nicht und stimmt eh nicht. Größere Spannung U => kleineres I bei gleicher Leistung W.
Es spielt mMn auch mit wieviel Leistung eine Batterie abzugeben vermag bevor die Spannung zusammen bricht.

 

Merilix schrieb:

Es spielt mMn auch mit wieviel Leistung eine Batterie abzugeben vermag bevor die Spannung zusammen bricht.

Das ist ncht gerade neu.

Rainer Raisch schrieb:

Wolfgang24-1 schrieb:

Es geht um den Begriff des Wirbelstroms. Ein induzierter Strom in einem Stromkreis ist kein Wirbelstrom.

Da irrst Du dich, auch wenn es in wiki so ähnlich formuliert ist.


 

Du hast zwar recht aber im Sinne der Verständlichkeit wäre eine sprachliche Differenzierung sicher auch nicht verkehrt.
Bei induziertem Strom durch eine Drahtschleife noch dazu mit Bauteilen wie Widerständen und Messgeräten und Verzweigungen denkt doch keiner an Wirbelstrom.
Was wäre wenn das eine Drahtschleife mit zwei Windungen wäre?
Und darf man das noch Wirbelstrom nennen wenn es verzweigungen gibt wie beim Anschluss eines Messgeräts?

Rainer Raisch schrieb:

www.feynmanlectures.caltech.edu/img/FLP_...4/f16-14_tc_big.svgz


 

404 forbidden

Rainer Raisch schrieb:

Merilix schrieb:

Es spielt mMn auch mit wieviel Leistung eine Batterie abzugeben vermag bevor die Spannung zusammen bricht.

Das ist ncht gerade neu.

Dier vieleicht nicht. Aber vieleicht denkt nicht jeder gleich dran das die maximale Leistung der begrenzende Faktor ist und I=U/R nicht mehr reicht zu beschreiben was passiert.

Wolfgang24-1 schrieb:

Merilix schrieb:

In einem statischen Zustandsmodell kann es keine Bauteile geben die von /dt abhängen.

 

Bauteile eines Stromkreises, sprich Widerstände, Kapazitäten, Spulen, elektronische Bauteile hängen doch nicht von der Zeit ab.

 

Unsinn. Ums Kaputtgehen gehts nicht. Und selbstverständlich hängt Spannung/Strom bei Kapazitäten und Induktivitäten von der Zeit ab.

Wolfgang24-1 schrieb:

Dadurch unterscheidet sich die Ersatzschaltung bereits von der Schaltung, die sie ersetzen soll. 

 

Hier soll ein idealisiertes Modell durch ein anderes idealisiertes Modell ersetzt werden.
Probleme der praktischen Umsetzbarkeit werden durch adäquate Fehlerbetrachtung behandelt.
Genau darin liegt manchmal das Problem wenn nämlich Einflüsse als vernachlässigbar scheinen aber nicht sind.

Die jetzige statische Ersatzschaltung ist übrigens auch entstanden weil ich für das Magnetfeld und seinen
Einfluss auf Induktivitäten kein geeignetes Bauteil im Sim habe.
Deshalb konnt ich mit dem ersten Entwurf nicht das machen was jetzt geht. ^^

Merilix schrieb:

Bei induziertem Strom durch eine Drahtschleife noch dazu mit Bauteilen wie Widerständen und Messgeräten und Verzweigungen denkt doch keiner an Wirbelstrom

Das ist genau der Denkfehler.

Merilix schrieb:

Was wäre wenn das eine Drahtschleife mit zwei Windungen wäre? Und darf man das noch Wirbelstrom nennen wenn es verzweigungen gibt wie beim Anschluss eines Messgeräts?

Eigentlich ist der Witz dabei, dass das erzeugende Magnetfeld nicht als Teil der Schaltung betrachtet wird, was ja genau der Fehler bei der Rechnung ist.

Merilix schrieb:

404 forbidden

Das ist aus Feynman Lektion 16
Bei mir kommt es wohl aus dem Cache in meinen Browser.

Merilix schrieb:

weil ich für das Magnetfeld und seinen
Einfluss auf Induktivitäten kein geeignetes Bauteil im Sim habe

Na, das ist doch klar, der gesamte Stromkreis ist eine Spule.