Ein- und Ausschaltvorgang an einer Induktivität

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

Differenzieren nach t ergibt folgende Differentialgleichung:

 

 

Mit dem Lösungsansatz

 

 

für diese homogene Gleichung findet man für die Zeitkonstante t

 

Als spezielle Lösung der inhomogenen Gleichung

 

 

erhält man

 

Die allgemeine Lösung erhält man als Summe aus der Lösung der homogenen und inhomogenen Gleichung:

 

 

Einschaltvorgang

 

Anfangsbedingung: 

 

Mit der oberen Bedingung erhält man    und

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Beispiel:

 

Eine Spule mit N = 100 Windungen, d = 1cm und lS = 10 cm enthält einen Eisenkern mit µr = 1000. Diese Spule mit einem Widerstand von 1W werde mit einer Spannungsquelle von 5V verbunden..

 

Wir berechnen zunächst die Induktivität L mittels

 

 

zu  L = 9,9 mH. Die Zeitkonstante ergibt sich damit mittels

 

 

zu t = 9,9 ms.

 

 

 

 

Ausschaltvorgang

 

Anfangsbedingung: 

 

Mit Hilfe der homogenen Lösung (Spannung U0 abgeschaltet)

 

ergibt sich:

 

Die Spannung an L verhält sich folgendermaßen: