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frighter
Anmeldungsdatum: 17.03.2010
Beiträge: 27
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 frighter Verfasst am: 17. März 2010 18:32 Titel: Hochpassaufgabe |
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Hi,
hab ein paar Fragen zu ner eigentlich einfachen Hochpassaufgabe
http://www.dieelektronikerseite.de/Pics/Formeln/Hochpass%20RC.GIF
a) Welcher Filter ist dies?
- Hochpass
b) Bestimmen SIe die Grenzfrequenz fg?
R=Xc
R=1/2pi*fg*C
---> fg = 1/2pi*R*C
Mit welchem Einheitenvorsatz muss ich hier genau Farad angeben, wenn ich den Widerstand in Ohm angebe um letztlich auf 1/s bzw. Hz zu kommen?
c) Erweitern Sie die Schaltung so, dass eine elektrische Schwingung entsteht?
- Also meiner Meinung nach ist ja schon eine elektrische Schwingung vorhanden ohne das ich die Schaltung erweitere (Wechselspannung/Wechselstrom). Ich denk mal aber hier wird ein Schwingkreis gemeint.
--> Habe hier eine Spule parallel zum ohmschen Widerstand geschaltet. Stimmt dies?
d) Berechnen Sie den Wert des zugefügten Bauelements, so dass bei 100Hz eine Resonanz entsteht!
---> Hab einfach mal die Spannungsgleichung aufgestellt bzw. zuerst die Widerstände in Reihe addiert, d.h. ohmschen + Kondensator:
Rges*= R + 1/wC
nun parallel mit der Spule
1/Rges= 1/wL + 1/ (R+1/wC)
1/Rges= (R+1/wC) + wL / wL(R+1/wC)
---> Rges= wL(R+1/wC) / (R+1/wC) + wL
U= I*Rges
so jetzt müsste ich doch irgendwann einen Wert für L ausrechnen können, so dass U durch Resonanz maximal..... aber wie ?
e) Erstellen Sie dazu das Bodediagramm (2 Diagramme):
- dB/f
- phi/f
Weiss nicht genau wie ich auf die Werte komme?
Kann mir jemand sagen ob das soweit richtig ist und eine "Anleitung" geben wie ich auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreises komme (d)?
Auch bei e bin ich noch ratlos. Ich weiss, dass einmal die Verstärkung in dB in frequenzabhängigkeit und einmal die Phasenverschiebung in frequenzabhängigkeit aufgetragen werden. Könnte mir jemand die Anwendung an diesem Beispiel erklären?
Habe die Frage auch schon in anderen Foren gestellt, aber nicht wirklich ne antwort bekommen.
Danke schonmal.
Gruß
frighter |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 18. März 2010 16:52 Titel: Re: Hochpassaufgabe |
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| frighter hat Folgendes geschrieben: | b) Bestimmen SIe die Grenzfrequenz fg?
R=Xc
R=1/2pi*fg*C
---> fg = 1/2pi*R*C
Mit welchem Einheitenvorsatz muss ich hier genau Farad angeben, wenn ich den Widerstand in Ohm angebe um letztlich auf 1/s bzw. Hz zu kommen? |
Einfach die Einheitenvorsätze mit berechnen. 
z.B. µ * k = m
| frighter hat Folgendes geschrieben: | c) Erweitern Sie die Schaltung so, dass eine elektrische Schwingung entsteht?
- Also meiner Meinung nach ist ja schon eine elektrische Schwingung vorhanden ohne das ich die Schaltung erweitere (Wechselspannung/Wechselstrom). Ich denk mal aber hier wird ein Schwingkreis gemeint.
--> Habe hier eine Spule parallel zum ohmschen Widerstand geschaltet. Stimmt dies? |
Ja, das geht
| frighter hat Folgendes geschrieben: | d) Berechnen Sie den Wert des zugefügten Bauelements, so dass bei 100Hz eine Resonanz entsteht!
---> Hab einfach mal die Spannungsgleichung aufgestellt bzw. zuerst die Widerstände in Reihe addiert, d.h. ohmschen + Kondensator:
Rges*= R + 1/wC
nun parallel mit der Spule
1/Rges= 1/wL + 1/ (R+1/wC)
1/Rges= (R+1/wC) + wL / wL(R+1/wC)
---> Rges= wL(R+1/wC) / (R+1/wC) + wL
U= I*Rges |
Die Formeln könntest Du mit LATEX erheblich besser darstellen.
 }{R+\frac{1}{\omega C} + \omega L} ) ...oder wie immer Du das gemeint hast.
Geschrieben hast Du nämlich:
 }{\left( R+\frac{1}{\omega C}\right) } + \omega L )
...und da kürzt sich die Klammer und es bleibt:
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frighter
Anmeldungsdatum: 17.03.2010
Beiträge: 27
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| frighter Verfasst am: 18. März 2010 18:19 Titel: |
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Hallo,
ja ich sollt die Gleichung besser in Latex schreiben. Hier die richtige Gleichung:
] / [w*L*(R+1/wC)])
] / [w*L+(R+1/w*C)])
Nun könnt ich ja die f=100Hz für w=2pi*f einsetzten und dann schauen für welche L die Spannung U maximal wird?
Gruß frighter |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2010 18:57 Titel: |
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@frighter:
und du denkst, dass du R, wL und 1/wC einfach so addieren darfst?
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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frighter
Anmeldungsdatum: 17.03.2010
Beiträge: 27
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| frighter Verfasst am: 18. März 2010 19:52 Titel: |
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Hi,
muss ich denn hier jetzt mit Wirk- und Blindwiderstand von Spule und Kondensator rechnen? Im Grunde genommen, habe ich ja von beiden nur den Blindwiderstand (Wechselstromwiderstand) angegeben.
Geht an einem Blindwiderstand überhaupt eine Spannung ab?
Könnte mir jemand erklären wie ich vorzugehen habe? 
Gruß
frighter |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 18. März 2010 20:17 Titel: |
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| frighter hat Folgendes geschrieben: | | Könnte mir jemand erklären wie ich vorzugehen habe? |
Hier ist ein Beispiel gerechnet, frighter,
allerdings etwas anders verschaltet:
 http://muenchen-surf.de/isi1/Schwinkkreis_Ortskurve.jpg
Sagt Dir das irgendwas? Wenn nein, kannst Du die komplexe Wechselstromrechnung?
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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frighter
Anmeldungsdatum: 17.03.2010
Beiträge: 27
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| frighter Verfasst am: 18. März 2010 20:50 Titel: |
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Hi,
sagt mir schon was. Aus dem Diagramm kann ich den reelen Teil des Widerstandes (x-Achse) und den imaginären Teil des Widerstandes (y-Achse) entnehmen.
Nun gilt für Wechselspannungen Ueff= Uamp * sin(wt) ; w=2pi*f ; f=1/T
Kondensator: X= 1/wC
Spule: X= wL
Bei hohen Frequenzen wäre der Widerstand-Imaginärteil der Spule hoch, bei niedrigen Frequenzen der Widerstand-Imaginärteil des Kondensator hoch.
Jetzt kann ich ja mal aber davon ausgehen, dass sich die Frequenz der Eingangsspannung nicht ändert, d.h. f=konst --> w=konst. oder lieg ich hier falsch?
SO wie ich das sehe, kommt es ja dann immer auf das Eingangssignal (Eingangsfrequenz) an, welche Spannungen an Hoch-/Tiefpässen "abgenommen" werden. Wäre die Frequenz durchgehend niedrig, würde z.B. am Ausgang eines Hochpasses kein/nur ein kleines Signal anliegen.
Die Schleife kann ich mir nicht erklären zumal sie im negativen y- Bereich größer ist als im positiven. Auch die verschiedenen Resonanzen sind mir unklar.
Kannst Du mir das ein wenig erklären? Ich denke wenn ich das einmal an einer Aufgabe verstanden habe, dürfte ich das auch behalten.
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Gruß
frighter |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 18. März 2010 21:20 Titel: |
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wenn du komplex rechnen möchtest, dann musst du mit
und
rechnen!
Die Impedanz (man sagt dann nicht Widerstand) der Parallelschaltung ist dann
Nun musst du nur etwas Durchhaltevermögen zeigen, und die Spannung am Ausgang (der Parallelschaltung) mittels Spannungsteilerregel berechnen:
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 19. März 2010 10:43 Titel: |
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| frighter hat Folgendes geschrieben: | | sagt mir schon was. |
Ja, frighter, dann sieht es ja schon ganz gut aus.
Mein Beispiel zeigt die Ortskurve bei veränderlicher Frequenz. Genau so leicht kannst Du Dir die Ortskurve Ua/Ue, abhängig von Deiner Induktivität L zeichnen.
Was sind das für verschiedene Resonanzen? Eigentlich sagen es die Namen schon (z.B. Phasenresonanz bei Phase = 0).
Bei Dir ist das klar, es soll das Maximum von Ua/Ue gesucht werden, also die Spannungsresonanz.
Alternativ kannst Du die Formel für den Betrag von Ua/Ue aufstellen (schnudels Weg weiter rechnen), nach L differenzieren und so das Maximum bestimmen.
^2 +\omega^2 L^2} }{\omega C \sqrt{R^2 +\omega^2 L^2} })
daraus errechnet sich ein L von (wenn ich mich nicht verrechnet habe)
^2+4}-\omega CR)
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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frighter
Anmeldungsdatum: 17.03.2010
Beiträge: 27
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| frighter Verfasst am: 19. März 2010 17:56 Titel: |
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Hi
danke für die Antworten. Ich werd das dann nochmal in Ruhe alles durchrechnen. |
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