Hochinduktive Schaltungen generell in Frage

Ich habe in M. Purcells Electricity and Magnetism über Selbstinduktion in Schaltkreisen gelesen und bin auf eine interessante Tatsache gestoßen:

"Was passiert, wenn wir den Schalter nach dem Strom öffnen ICH 0 hat sich etabliert, wodurch der Strom gezwungen wird, abrupt auf Null zu fallen? Das würde den Begriff machen L D ICH / D T negativ unendlich! Die Katastrophe kann mehr als mathematisch sein. Menschen wurden getötet, als sie Schalter in hochinduktiven Schaltkreisen öffneten. Was im Allgemeinen passiert, ist, dass eine sehr hohe induzierte Spannung einen Funken oder Lichtbogen über den offenen Schaltkontakten verursacht, so dass der Strom doch weitergeht.“

Was genau meinen sie mit hochinduktiven Schaltungen? Wenn ich einen kleinen Stromkreis mit einer Spule als Induktivität, einer Batterie mit 2,3 V und einem gewissen Widerstand R habe und den Schalter nach längerer Zeit öffne, entsteht dann ein Lichtbogen? Oder gilt das nur für Schaltungen mit wirklich hohen Spannungen und Strömen?

Ich meine, die mathematischen Gleichungen gelten immer noch hier und D ICH / D T wird sehr negativ sein, wenn der Schalter geöffnet wird.

Die Energie in einem Induktor ist W = L ICH 2 / 2 . Wenn Sie L = 1H und I = 10 A machen, was weder eine sehr große technische Induktivität noch ein sehr großer Strom ist, dann speichern Sie 50 J Energie darin. Das ist genug, um einen Menschen zu töten.

Antworten (1)

Wenn Sie den Schalter öffnen, geht er nicht sofort von Nullwiderstand auf unendlichen Widerstand über. Wenn die Kontaktfläche abnimmt, steigt der Widerstand, der auf den Strom einwirkt, um eine Spannung zu erzeugen, die gegen den Strom arbeitet. Selbst wenn der Kontaktwiderstand Null wird, gibt es eine Kapazität über dem Spalt, die eine schnell ansteigende Spannung erzeugt, die wiederum gegen den Strom arbeitet. Wenn diese Spannung schnell und hoch genug ansteigt (was von Strom und Induktion abhängt), erhalten Sie einen Funken.

Sie können einen Funken von einer 1,5-V-Alkali-D-Zelle bekommen, wenn Sie eine vernünftige Induktivität daran anschließen und trennen.