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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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 GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 09:56 Titel: |
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| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich das Gleiche Vorgehen aber nun wieder anwende komme ich auf Blödsinn. |
Worauf willst Du denn das "gleiche Vorgehen" wieder anwenden?
Mit Deiner Methode kannst du jedenfalls den Strom iL für Zeiten kleiner/gleich Null bestimmen. Was willst Du als Nächstes bestimmen?
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 09:58 Titel: |
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Also ich will zunächst erst einmal Strom und Spannung zum Zeitpunkt  bestimmen. Wie ich da nun richtig vorgehe ist mir schleierhaft.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 10:40 Titel: |
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Füt t<0 befindet sich die Schaltung laut Aufgabenstellung im eingeschwungenen (=stationären) Zustand. Das bedeutet, dass alle Spannungen und Ströme konstant sind, sich also nicht zeitlich ändern. Was heißt das für die Spannung an der Induktivität? (Denke an das Induktionsgesetz)
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 14:55 Titel: |
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Ich würde sagen es gibt keine zeitliche Änderung des Stromes mehr und somit ist die Spannung im eingeschwungenen Zustand gleich Null.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 14:59 Titel: |
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| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | | Ich würde sagen es gibt keine zeitliche Änderung des Stromes mehr und somit ist die Spannung im eingeschwungenen Zustand gleich Null. |
So ist es. Und was nun?
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 15:10 Titel: |
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Nun muss ich den Strom berechnen. MAche ich das nun mit einer Maschengleichung?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 15:20 Titel: |
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Ich nehme an, Du meinst den Strom für t<0. Wie Du den berechnest, ist vollkommen egal. Angefangen hattest Du ja schon mit der Ersatzspannungsquelle. Danach wäre
=\frac{U_{ers}}{R_{ers}})
Du kannst aber auch jedes andere Verfahren nehmen, z.B. das Zweigstrom-, Maschenstrom- oder das Knotenspannungsverfahren oder einfach nur ohmsches Gesetz und Stromteilerregel. Wichtig ist nur, dass Du in allen Fällen berücksichtigst, dass die Spannung an der Induktivität Null ist, die Induktivität also durch einen Kurzschluss ersetzt werden kann.
Zuletzt bearbeitet von GvC am 10. Jul 2013 15:25, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 15:23 Titel: |
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Ok, werde dies mal probieren und mich dann wieder melden. Vielen Dank.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 15:26 Titel: |
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Übrigens: Warum gehst Du nicht einfach nach der in der Aufgabenstellung vorgegebenen Reihenfolge vor? Dann fändest Du nämlich auch eine Begründung dafür, dass iL für t<0 benötigt wird, während die Spannung uL für t<0 vollkommen ohne Bedeutung ist (danach ist nämlich gar nicht gefragt).
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 16:19 Titel: |
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Naja ich habe das so verstanden, dass die Anfangswerte und stationären Endewerte eben  und  für die Zeitpunkte  und  sind.
Ich finde es auch irgendwie verwirrend. In der Musterlösung steht zum Beispiel  , jedoch ist das ja für den Zeitpunkt wenn ich richtig liege?
Ich habe aber nun alle Werte herausbekommen. Brauchte diesen Denkanstoß wahrscheinlich.
Nun jedoch noch die Frage, wie ich für  bestimmen kann.
Nehme ich da einfach  und setze für  ein?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 17:01 Titel: |
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| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | | Naja ich habe das so verstanden, dass die Anfangswerte und stationären Endewerte eben und für die Zeitpunkte und sind. |
Du musst allerdings unterscheiden zwischen t=-0 (unmittelbar vor dem Schalten) und t=+0 (unmittelbar nach dem Schalten).
| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | | Ich finde es auch irgendwie verwirrend. In der Musterlösung steht zum Beispiel , jedoch ist das ja für den Zeitpunkt wenn ich richtig liege? |
Nein, da liegst Du falsch. Du hast doch selber schon festgestellt, dass uL(t<0) Null ist. Die Spannung springt beim Schalten also spontan von Null auf den in der Musterlösung angegebenen Wert (tatsächlich müsste der, wenn auf zwei Dezimalstellen gerundet wird, 4,62V sein, denn der exakte Wert ist 4,615384615V).
| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe aber nun alle Werte herausbekommen. Brauchte diesen Denkanstoß wahrscheinlich. |
Wie hast Du denn z.B.  bestimmt?
| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | Nun jedoch noch die Frage, wie ich für bestimmen kann.
Nehme ich da einfach und setze für ein? |
Welches U und welches I würdest Du denn da nehmen? Nein, die Zeitkonstante ist
wobei Ri der Widerstand bzgl. der Klemmen der Induktivität bei geöffnetem Schalter ist.
Im Übrigen sollst Du nicht den Strom iL für bestimmen (das machte nämlich überhaupt keinen Sinn, denn die Zeitkonstante sollst Du ja erst berechnen, außerdem würde in einer solchen Angabe die Einheit fehlen), sondern für  .
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 19:27 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: |
Welches U und welches I würdest Du denn da nehmen?
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Hier habe ich das Netzwerk mit geschlossenem Schalter benutzt und die Spannung über dem  bestimmt, diesen von der Gesamtspannung abgezogen und nun komme ich auf das Ergebnis.
Ok, das mit der Zeitkonstante habe ich falsch hingeschrieben.
Wie berechne ich das aber nun für ?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 10. Jul 2013 19:55 Titel: |
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| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | | GvC hat Folgendes geschrieben: |
Welches U und welches I würdest Du denn da nehmen?
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Hier habe ich das Netzwerk mit geschlossenem Schalter benutzt und die Spannung über dem bestimmt, diesen von der Gesamtspannung abgezogen und nun komme ich auf das Ergebnis. |
Danach hatee ich nicht gefragt, sondern ich hatte auf Deine Frage reagiert, ob Du  nehmen und für  einsetzen könnest. Meine Frage: Welches U und welches I würdest Du für die "Berechnung" von R denn nehmen wollen?
| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | Ok, das mit der Zeitkonstante habe ich falsch hingeschrieben.
Wie berechne ich das aber nun für ? |
Indem Du t=1,5 tau in die Funktionsgleichung für iL(t) einsetzt und ausrechnest. Die Funktionsgleichung hast Du im Aufgabenteil e) ermittelt (nach eigener Aussage hast Du alles außer d)).
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 10. Jul 2013 20:54 Titel: |
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Naja also nach Überlegung kann ich doch überhaupt kein U und I einsetzen von den berechneten, da sie nur für einen bestimmten zeitpunkt gelten und Linear sind, was ja die Kurve der Spulenspannung und des Spulenstroms nicht sind.
Ich habe die Gleichung =L\frac{\mathrm d i(t)}{\mathrm dt}) .
Diese müsste ich nun erst einmal umstellen wenn ich da richtig liege?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jul 2013 10:06 Titel: |
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Ich verstehe nicht, worauf Du hinaus willst. Du sagtest gestern um 16.19 Uhr
| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | Ich habe aber nun alle Werte herausbekommen. Brauchte diesen Denkanstoß wahrscheinlich ...
Nun jedoch noch die Frage, wie ich für bestimmen kann.
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Das habe ich so verstanden, dass Du bis auf Aufgabenteil e) alles gelöst hast. Das scheint nicht der Fall zu sein. Kannst Du deshalb nochmal genau sagen, an welchem der Aufgabenteile a) bis e) Du Schwierigkeiten hast?
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 11. Jul 2013 10:20 Titel: |
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Ok, es war so gemeint, dass ich die Ergebnisse der Anfangswerte und stationären Endwerte heraus habe.
Den Zusammenhang ) habe ich nun angegeben und die Stetigkeitsbedingung lautet =i(+0)) .
Aufgabenteil b.) und c.) sind ebenfalls gelöst.
Jetzt muss ich noch den Strom ) analytisch angeben.
Meiner Meinung nach:
=0,023A\cdot e^{-\frac t\tau})
Wenn ich das nun für  berechne komm ich aber nicht auf das korrekte Ergebnis.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jul 2013 10:28 Titel: |
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| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | ...
Jetzt muss ich noch den Strom analytisch angeben.
Meiner Meinung nach:
Wenn ich das nun für berechne komm ich aber nicht auf das korrekte Ergebnis. |
Das ist auch nicht verwunderlich, denn Deine Stromfunktion ist falsch. Kannst Du mal sagen, wie Du darauf kommst?
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 11. Jul 2013 13:02 Titel: |
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Also ich habe einfach die Werte:
=0,0231A
<br />
i_L(\infty)=0,0375A
<br />
)
in die Gleichung
=i_L(\infty)-(i_L(\infty)-i_L(0))e^{-\frac t\tau}
<br />
<br />
eingesetzt und kam auf das Ergebnis.)
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jul 2013 13:28 Titel: |
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| Patrick1990 hat Folgendes geschrieben: | Also ich habe einfach die Werte:
in die Gleichung
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Nein, das kann nicht sein. Ich sehe schon, es ist weniger die Physik, die Dir Probleme bereitet, sondern das Rechnen und die Interpretation bzw. das Nichtüberprüfen von Ergebnissen. Wenn der Anfangsstrom 23,1mA und der Endwert 37,5mA ist, wie Du ganz richtig errechnet hast, dann muss der Strom mit der Zeit irgendwie ansteigen. Du hast mit Deiner Funktionsgleichung aber einen abfallenden Strom herausbekommen. Dein Rechenfehler ist ein ganz simpler: Du hast die Klammer vor dem zweiten ) nicht berücksichtigt. Richtig muss es so sein:
=i_L(\infty)-\left( i_L(\infty)-i_L(0)\right) e^{-\frac t\tau})
=37,5mA -(37,5mA-23,1mA)\cdot e^{-\frac{t}{\tau}})
=37,5mA-14,4mA\cdot e^{-\frac{t}{\tau}})
Das ist eine ansteigende Funktion, denn der zweite (zeitabhängige) Term stellt eine von -14,4mA auf Null ansteigende Funktion dar, und die ist um 37,5mA nach oben verschoben, beginnt also bei 23,1mA und endet bei 37,5mA.
Sinnvoll wäre es allemal, sich sowas auch mal zu skizzieren. Dann vermeidest Du Fehler.
Kommst Du jetzt weiter?
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Patrick1990
Anmeldungsdatum: 05.01.2013
Beiträge: 231
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| Patrick1990 Verfasst am: 11. Jul 2013 13:35 Titel: |
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Oh, so habe ich es ehrlich gesagt gar nicht gesehen. Jetzt macht das einen Sinn.
Ich sollte mit mehr Verstand rangehen an solche Aufgaben.
Werde mir das dann mal skizzieren. Vielen Dank.
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