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Aufgaben: Lichtbogen durch Induktion: mit Kondensator verhindern

Das solltest Du drauf haben...
  • Induktivität
  • Kapazität eines Kondensators

Aufgabenstellung

Wird durch die Spule eines Elektromagneten fließende Strom mit einem Schalter abgeschaltet, verschwindet das Magnetfeld und verursacht einen Öffnungsfunken beim Schalter.

Die Spule besitzt ene Induktivität L= 4,2H und durch sie fließt ein Strom I= 1A. Um den Öffnungsfunken zu beseitigen, wird ein Kondensator parallel zur Spule geschaltet, der höchstens 500V verkraften kann.

Welche Kapatität C muss der Kondensator dafür besitzen?

Lösungstipps

Wie ist denn die Kapazizät definiert? Und was gilt für die induzierte Spannung durch eine Spule?

Lösungen zur Aufgabe

Lösung anzeigen

Für die Spule gilt: U = L\(\frac{dI}{dt}\)

In diesem Fall kannst Du schreiben: U = L\(\frac{I}{\Delta t}\)

Kapazität in einem Kondensator ist: C = \( \frac{Q}{U} \) wobei Ladung Q=I·t ist, also: C = \( \frac{I\Delta t}{U} \)

Nach der Zeit umformen: Δt = \( \frac{L\,I}{U} \)

Einsetzen in Gleichung mit C: C = \( \frac{I^2 L}{U^2} \)

Damit beträgt die konkrete Kapazität: C = 1,68·10-5F = 168mF

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