theorie spoel en condensator

hallo,

hoe zit het met plotselinge veranderingen van stroom en spanning (even los van elkaar verklaart aub) in een spoel en in een condensator

gr,

james

voor zover ik weet ging een spoel de stroom tegen en de condensator de spanning

ic=du/dt
ul=di/dt

De vergelijking van een condensator met een opslagvat voor water ken je toch denk ik, waterhoogte = spanning, waterstroom = stroom.
Voor een spoel kan je best vergelijken met een vliegwiel, de stroom is de snelheid waarmee hij draait,die komt langzaam op en daalt ook langzaam. De spanning is de kracht die je aan het vliegwiel geeft (om het te doen draaien), eerst is die kracht erg hoog, eenmaal op toeren zakt die kracht die je moet leveren (zakt de spanning in). En als je opeens loslaat (spanning uitschakelt), zal die jou proberen mee te trekken, kracht in de andere richting (dus de spanning is invers, begint erg hoog en zakt langzaam in).
Die uitleg van een spoel zal je ws nooit horen, vooral op school niet. Men maakt liever indruk met moeilijke formules, dan toe te geven dat wat ze kunnen eigenlijk niet zo moeilijk is (authentiek, kheb zelf gehoord dat een beginnende lerares les over spoelen moest geven, ze kreeg die vergelijking met een vliegwiel, maar heeft dat niet gebruikt. "Dat ziet er dan zo simpel uit".)

Daaruit kan je het zelf beredeneren.

[Bericht gewijzigd door Videomodulator op ]

Op 15 april 2006 14:44:50 schreef Videomodulator:
De vergelijking van een condensator met een opslagvat voor water ken je toch denk ik, waterhoogte = spanning, waterstroom = stroom.
Voor een spoel kan je best vergelijken met een vliegwiel, de stroom is de snelheid waarmee hij draait,die komt langzaam op en daalt ook langzaam. De spanning is de kracht die je aan het vliegwiel geeft (om het te doen draaien), eerst is die kracht erg hoog, eenmaal op toeren zakt die kracht die je moet leveren (zakt de spanning in). En als je opeens loslaat (spanning uitschakelt), zal die jou proberen mee te trekken, kracht in de andere richting (dus de spanning is invers, begint erg hoog en zakt langzaam in).
Die uitleg van een spoel zal je ws nooit horen, vooral op school niet. Men maakt liever indruk met moeilijke formules, dan toe te geven dat wat ze kunnen eigenlijk niet zo moeilijk is (authentiek, kheb zelf gehoord dat een beginnende lerares les over spoelen moest geven, ze kreeg die vergelijking met een vliegwiel, maar heeft dat niet gebruikt. "Dat ziet er dan zo simpel uit".)

Daaruit kan je het zelf beredeneren.

Wat is er nu in godsnaam zo moeilijk aan een simpele differentiaal vergelijk als ul = L * di/dt (als spanningspijl en stroompijl in tegengestelde richting staan)

Komaan, je kan daar nu keer alles simpel uit afleiden.
Als de stroom daalt, dan is di/dt negatief, dus moet U ook negatief zijn, en hoe groot Ul dan is hangt af van de snelheid van dalen en van de zelfinductie van de spoel.
Moeilijk!

Op 15 april 2006 14:02:56 schreef beertje_01:
voor zover ik weet ging een spoel de stroom tegen en de condensator de spanning

ic=du/dt
ul=di/dt

Bijna
Ic = C du/dt
Ul = L di/dt

Capaciteit en zelfinductie vergeten. :-)

Op 15 april 2006 17:21:33 schreef reactokrato:
Wat is er nu in godsnaam zo moeilijk aan een simpele differentiaal vergelijk als ul = L * di/dt (als spanningspijl en stroompijl in tegengestelde richting staan)

Sommige mensen hebben grote moeite met de interpetatie van wiskundige vergelijkingen.
Voor die mensen is het meestal goed te begrijpen als er een vergelijking met een bekende situatie wordt geschetst.
Uiteraard zul je er tenslotte wel aan moeten gaan rekenen, maar voor het begrip zijn alternatieve methoden meestal erg nuttig.

Op 15 april 2006 17:21:33 schreef reactokrato:
Wat is er nu in godsnaam zo moeilijk aan een simpele differentiaal vergelijk als ul = L * di/dt (als spanningspijl en stroompijl in tegengestelde richting staan)

Komaan, je kan daar nu keer alles simpel uit afleiden.
Als de stroom daalt, dan is di/dt negatief, dus moet U ook negatief zijn, en hoe groot Ul dan is hangt af van de snelheid van dalen en van de zelfinductie van de spoel.
Moeilijk!

Visualisatie, beste reactokrato, visualisatie...
Omdat mensen veschillen zijn hebben sommigen het in het snotje als ze het lezen. En sommigen moeten het zien.
Voor mij gaat dat laatste ook op...
Uit je afgevende antwoord mag ik aannemen dat jij meer bij de eerste groep hoort... ;-)

@videomodulator:
Mooie uitleg over het watervat. (vliegwiel trouwens ook)
Ik vroeg me laatst ook af hoe het nou zat met spanningsverschillen vs capaciteit etc.

Bij een condensator, spanning veranderd geleidelijk, stroom kan snel veranderen (stroompiek)

Een spoel is het omgekeerde dus spanning kan snel veranderen (spanningspiek) en de stroom langzaam.

Xc = 1 / 2 * pi * f * C
Xl = 2 * pi * f * L

Hieruit kun je afleiden dat bij gelijkspanning een condensator een oneindig hoge weerstand beschouwd kan worden.

En een spoel als kortsluiting (vul de formule maar eens in!)

(voor bij condensator: hoe voller het vat hoe kleiner de stroom, hoe groter het vat hoe langer het duurt voordat hij vol is)

Tau = R * C bij condensator
Tau = 1/R * L bij spoel

Bij tau kun je zeggen dat een condensator 63% van zijn eindwaarde bereikt heeft. En bij 5 tau kan gezegd worden dat hij 100% bereikt heeft

Op 15 april 2006 22:31:41 schreef Fantomaz:
[...]
@videomodulator:
Mooie uitleg over het watervat. (vliegwiel trouwens ook)
Ik vroeg me laatst ook af hoe het nou zat met spanningsverschillen vs capaciteit etc.

Tsja, die uitleg is ook maar overgenomen van anderen (beter goed gestolen dan slecht verzonnen).
Maar ik vind het essentiëel om te begrijpen waar je mee bezig bent, pas dan heb je er echt iets aan. Je mag nog alle formules vanbuiten blokken enzo, als je ze niet in praktijk kan omzetten kan je net zogoed de bijbel letterlijk vanbuiten gaan leren....

Probeer eens met een simulatiepakket het te simuleren, en aan de hand daarvan te verklaren...

Op 15 april 2006 18:05:20 schreef Xenobinol:
[...]

Sommige mensen hebben grote moeite met de interpetatie van wiskundige vergelijkingen.
Voor die mensen is het meestal goed te begrijpen als er een vergelijking met een bekende situatie wordt geschetst.
Uiteraard zul je er tenslotte wel aan moeten gaan rekenen, maar voor het begrip zijn alternatieve methoden meestal erg nuttig.

Mja die alternatieve methodes leiden tot veel misverstanden, en fouten.
Ok, als ik dit zou uitleggen aan iemand van tien jaar, zou ik dat zo uitleggen, maar eenmaal je een schakeling moet begrijpen, geraak je er niet met ellebogen gevoel en zulke 'alternatieve' redeneringen.

Maar, iedereen zijn manier :-) .

Zelf vind ik het wel aardig van de opgeslagen energie uit te gaan. Die kan niet plotseling (in een tijd nul) veranderen.

De spoel slaat energie op in het magnetisch veld, dat afhangt van de stroom. De stroom kan dus niet stapsgewijs veranderen, dat zou een oneindige spanning vereisen.
Probeer het toch -> onderbreek de stroom -> inderdaad hoge spanning!
Doordat de isolatieweerstand niet oneindig is (doorslag van de lucht, vonk) toch niet oneindige spanning.

De condensator slaat energie op in het elektrisch veld, dat afhangt van de spanning. De spanning kan dus niet stapgsgewijs veranderen, dat zou een oneindige stroom vereisen.
Probeer het toch -> sluit de spanning kort -> inderdaad hoge stroom!
Doordat de doorlaatgeleiding niet oneindig is (weerstand van de draden) toch niet oneindige stroom.

Ik vind het prachtig symmetrisch.