Phasenverschiebung bei Spulen im Wechselstrom

[Frankle]

Huhu!
Ich habe ein paar Verständnisfragen zur Spule im Wechselstromkreis -> Phasenverschiebung.

Warum eilt der Strom 90Grad nach? Klar ist, dass eine Selbstinduktion entsteht und dadurch eine induzierte Spannung der angelegten entgegenwirkt. Dadurch fließt im Endeffekt weniger Strom (Blindwiderstand)... Aber warum hängt der Strom 90Grad? Weil sich das Magnetfeld erst aufbauen muss?

Irgendwie muss ich da en Denkfehler haben....Danke euch

Erklärungsversuche
Hab ich wo gefunden:

"Wegen ihres induktiven Blindwiderstands XL bewirken Spulen eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung von –90 Grad. Der Strom eilt der Spannung um –90 Grad nach."

Mal ganz im Ernst: Das klärt doch gar nichts
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"Die Phasenverschiebung U zu I ist bei einer idealen Spule 90°, da, wenn kein Ohmscher Widerstand einwirkt, der Induktionsstrom bei der größten Magnetfeldänderung am größten ist, das heißt bei der Umpolung der Spannung im Nulldurchlauf. "

Also: Wenn die angelegte Spannung umgepolt wird (den Nullpunkt durchläuft) ist die Magnetfeldänderung am größten...der induzierte Strom ist da also am größten... Macht 90Grad....oder?
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Folgender finaler Einfall:
Wenn der Strom (Wechselstrom) den höchsten Punkt erreicht hat, ist der magnetische Fluss am größten. Folglich muss U (angelegte Spannung) klein sein, da U0 (induzierte Spannung ja gegen U wirkt). Hey....das ist die Lösung...hoffe ich

[geloescht]

Hallo Frankle,

vielleicht hilft die (aus der Mechanik entliehene) Erklärung.

Wenn man eine Masse (Elektronen) beschleunigen will, benötigt man zunächst eine Kraft (Spannung).

Durch die Wechselwirkung* zwischen (sich änderndem) Magnetfeld und dem (sich ändernden) elektrischen Feld wird dieser Effekt noch verstärkt.

* Ein sich änderndes Magnetfeld hat ein sich änderndes elektrischens Feld zur Folge und umgekehrt. Die beiden Wirkungen versuchen einer Änderung entgegenzuwirken.

Wenn mich nicht alles täuscht, dann wird das in der Literatur mit der Lenz´chen Regel bezeichnet.


Karl

[Rolf Keller]

Original von Frankle
Wenn der Strom (Wechselstrom) den höchsten Punkt erreicht hat, ist der magnetische Fluss am größten. Folglich muss U (angelegte Spannung) klein sein, da U0 (induzierte Spannung ja gegen U wirkt). Hey....das ist die Lösung...hoffe ich[/b]

Grob gesehen, stimmt das. Aber wenn man genau hinsieht, ist es keine Erklärung. Wer sagt denn zum Beispiel, dass der Strom überhaupt sinusförmig ist und dieselbe Frequenz hat? Oder dass der Fluss keine Zeitverschiebung hat? Ok, es ist so, aber eigentlich ist das nicht klar ersichtlich, man muss es IMO einfach glauben und auswendig lernen, ebenso wie das Ohmsche Gesetz.

Um das wirklich zu beweisen, braucht man mehr an höherer Mathematik (Maxwellsche Gleichungen usw.), als ein normaler Ingenieur beherrscht, das kann ich dir versichern.

[geloescht]

Hallo Rolf,

machst du da nicht den gleichen Fehler, den (m.E.) auch die Herren Professoren an den Hochschulen machen, wenn sie meinen, daß jemand, der rechnen kann, auch die E-Technik verstanden hat?


Viele Grüße


Karl

Ps. Viele meiner Bekannten haben die Mathematik, die du ansprichst gelernt (Rot, Grad, Div). Aber die wenigsten können mir die dazu gehörende Physik erklären.

[Rolf Keller]

Original von Karl
machst du da nicht den gleichen Fehler, den (m.E.) auch die Herren Professoren an den Hochschulen machen, wenn sie meinen, daß jemand, der rechnen kann, auch die E-Technik verstanden hat?

Nein, DU machst einen Logikfehler. Alle Dackel sind Hunde. Aber nicht jeder Hund ist ein Dackel. ;-)

Die Mathematik ist eine notwendige, aber keinesfalls eine hinreichende Bedingung für das Verständnis. Welcher Professor behauptet denn etwas anderes?