Ùmy­th­bus­ter

Production Partner - - Praktische Veranstaltungskunde | Elektrotechnik: I -

An die­ser Stel­le kann man ein­mal dar­auf hin­wei­sen, dass ei­ne Ka­bel­trom­mel im­mer nur voll be­las­tet wer­den darf, wenn sie sich im ab­ge­roll­ten Zu­stand be­fin­det. Das liegt je­doch nicht an der Spu­len­wir­kung, wie man ge­mein­hin – und be­son­ders nach auf­merk­sa­mer Lek­tü­re die­ses Ar­ti­kels – ver­mu­ten könn­te. Denn in der ein­pha­si­gen Ka­bel­trom­mel ist das Ka­bel drei­ad­rig, wo­bei nur auf zwei Adern der Strom­fluss er­folgt. Da­bei he­ben sich die hin- und rück­füh­ren­den Strom­rich­tun­gen und die da­mit ver­bun­de­nen Ma­gnet­fel­der ge­gen­sei­tig auf. So­mit er­folgt auch kei­ne Spu­len­wir­kung. Viel­mehr ist es der ohm­sche Wi­der­stand der Lei­tung und die da­mit ver­bun­de­ne Ver­lust­leis­tung, die die vol­le Be­las­tung ei­ner auf­ge­roll­ten Ka­bel­trom­mel ver­bie­ten: Im auf­ge­roll­ten Zu­stand kann die Ver­lust­wär­me nicht ab­ge­führt wer­den, da die Ka­bel sich ge­gen­sei­tig iso­lie­ren. Es ent­steht Wär­me, durch die sich der Wi­der­stand der Lei­tung und die Ver­lust­leis­tung er­hö­hen. Auf die­se Wei­se be­ginnt der Teu­fels­kreis und en­det schluss­end­lich mit ei­ner Über­hit­zung der Trom­mel. In der Pra­xis wird häu­fig ein Richt­wert von 1.000 W Be­las­tung an­ge­ge­ben, ab dem ei­ne Trom­mel stets voll­stän­dig ab­ge­rollt wer­den soll­te. Schließt man al­ler­dings nur klei­ne­re Ge­rä­te mit ge­rin­gem Strom­be­darf wie bei­spiels­wei­se Smart­pho­nes an die meist vor­han­de­nen Vier­fach­ver­tei­ler an, so ist der Strom so klein, dass man ei­ne Über­hit­zung aus­schlie­ßen kann.

Spu­len

Ob Spu­le, Dros­sel, Fil­ter, In­duk­ti­vi­tät oder wie im Eng­li­schen Cho­ke: Nach dem Ein­schal­ten ei­ner Span­nung wird durch den be­gin­nen­den Strom­fluss ein Ma­gnet­feld in der Spu­le auf­ge­baut. Ei­ne Ma­gnet­feld­än­de­rung be­wirkt je­doch auch die so­ge­nann­te Selbst­in­duk­ti­ons­span­nung, die der an­lie­gen­den Span­nung ent­ge­gen­wirkt. Je stei­ler die Strom­än­de­rung (di/dt) ist, um­so grö­ßer sind auch das er­zeug­te Ma­gnet­feld und die Ge­gen­span­nung. Da­durch wer­den das schnel­le An­stei­gen des Stroms und der Auf­bau des Ma­gnet­fel­des ver­zö­gert. Die Spu­le sorgt da­für, dass der Strom sanf­ter an­steigt.

Um die phy­si­ka­li­schen Zu­sam­men­hän­ge des Ein­schalt­vor­gan­ges bei ei­ner In­duk­ti­on bes­ser zu ver­ste­hen, folgt nun ein klei­ner Ex­kurs: Die selbst­in­du­zier­te Span­nung ist ab­hän­gig von der Grö­ße der In­duk­ti­vi­tät so­wie der Ge­schwin­dig­keit der Strom­än­de­rung. For­mel­mä­ßig wird dies wie folgt be­schrie­ben: mit uind = in­du­zier­te Span­nung (V) L = In­duk­ti­vi­tät (H = Vs / A) dt = in­fi­ni­te­si­ma­les Zeit­in­ter­vall (s) di = Än­de­rung der Strom­stär­ke (A)

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