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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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 aaabbb Verfasst am: 23. Dez 2015 15:27 Titel: Wechselstrombrücke |
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Hi,
ich vesrtehe bei folgender aufgabe die Musterlösung nicht.
Und zwar gehen sie davon aus, dass Z_x eine reale Spule sein soll.
Rein durch logischhes Überlegen ist ja die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung im rechten Ast Null.
Darum muss im linken Ast die phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung auch Null sein.
Man muss sich also überlegen wann das der Fall ist.
In der Spule eilt ja die Spannung dem Strom voraus. Wir erhalten also einen postiven Winkel zwischen Null und 90 Grad.
Wenn wir nun eine zweite Spule zur ersten in Reihe schalten, dann eilt in dieser die Spannung dem Strom auch um einen positiven Winkel zwischen Null und 90 Grad vor.
Warum wird dann die Phasenverschiebung plötzlich Null?
Ich weiß, dass es so sein muss. Denn es gilt ja Z_1/Z_x=2R/R.
Die Phasenwinkel werden also voneinander abgezogen.
Aber wie kann man sich das logisch erklären.
Mein erster Gedanke war nämlich: Bei der Spule eilt Spannung vor, beim Kondensator der Strom. Also heben sich die Phasenverschoebungen von kondensator und Spule gegenseitig auf.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 23. Dez 2015 15:52 Titel: |
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Deine Überlegungen sind schon richtig, aaabb, nur zu umständlich.
Egal, welche Phasenverschiebung das Die Schaltung Z1 = R1+jwL1 hat, das Zx muss die gleiche haben, nur den halben Betrag. Das ergibt sich aus der Spannungsteilerformel
Zx / (Zx + Z1) = R / (R+2R) ... oder umgeformt
Zx/Z1 = R / (2R)
Sobald Z1 eine andere Phase hat als Zx, Wird Ug nicht mehr Null.
Einverstanden?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. Dez 2015 17:24 Titel: |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: | In der Spule eilt ja die Spannung dem Strom voraus. Wir erhalten also einen postiven Winkel zwischen Null und 90 Grad.
Wenn wir nun eine zweite Spule zur ersten in Reihe schalten, dann eilt in dieser die Spannung dem Strom auch um einen positiven Winkel zwischen Null und 90 Grad vor.
Warum wird dann die Phasenverschiebung plötzlich Null?
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Wie kommst Du darauf, dass die Phasenverschiebung zwischen Gesamtspannung und Strom durch den linken Zweig Null ist? Du hast ja selbst schon festgestellt, dass das nicht so ist. Bleibt zu fragen, wie Du darauf kommst, dass die Phasenverschiebung Null werden müsste? Die einzige Bedingung, die erfüllt sein muss, ist der Maschensatz
(Dabei ist I1 der Strom im linken und I2 der Strom im rechten Zweig)
Diese Gleichung kann nur erfüllt sein, wenn I1 und I2 unterschiedliche Phasenlagen haben, denn die Spannung ist an beiden Zweigen ja dieselbe. Am einfachsten kannst Du Dir das anhand eines Zeigerbildes verdeutlichen.
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 25. Dez 2015 10:23 Titel: |
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Ja, weil ja geltenn muss:
Zx/Z1 = R / (2R)
Und die Phasenverschiebung ist ja bei R/2R bei Null.
Darum muss sie links auch bei Null sein.
Oder verstehe ich da was falsch?
Grundsätzlich muss ja zwischen den beiden Bsuteilen (rechts und links) kein Spannungsunterschied sein. Denn falls doch wäre die Spannung ja nicht Null.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 25. Dez 2015 13:03 Titel: |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: | Und die Phasenverschiebung ist ja bei R/2R bei Null.
Darum muss sie links auch bei Null sein. |
Ist sie ja auch, denn die Phase des Stroms wird ja nicht gemessen, nur die Spannung.
Allerdings muss die Phasenverschiebung der beiden linken Elemente gleich groß sein. Nur in diesem Falle hat die Spannung links die Phasenverschiebung Null.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 25. Dez 2015 15:16 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: | Ist sie ja auch, denn die Phase des Stroms wird ja nicht gemessen, nur die Spannung.
Allerdings muss die Phasenverschiebung der beiden linken Elemente gleich groß sein. Nur in diesem Falle hat die Spannung links die Phasenverschiebung Null. |
Aber warum muss die Phasenverschiebung der beiden linken Elemente gleich groß sein?
Kann man das nur anhand der Formel erklären?
Rein durch Logik könnte man ja meinen sie müsste zwar gleich groß sein, aber entgegengesetzt sein.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 25. Dez 2015 17:02 Titel: |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: | Aber warum muss die Phasenverschiebung der beiden linken Elemente gleich groß sein?
Kann man das nur anhand der Formel erklären? |
Nein, mir scheint die graphische Darstellung der Vektoren einleuchtender zu sein.
Hier habe ich ein ähnliches Bild mit den Vektoren. Denk Dir Deinen rechten Spannungsteiler auf der Waagrechten und den unteren Halbkreis, der bei Deiner Schaltung etwas komplizierter ist (Dein linker Zweig).
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 25. Dez 2015 19:29 Titel: |
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Hm,
warum ist U_RC nicht waagerecht?
Ich glaube das ist mir zu hoch.
Wie kommt man da drauf?
Ich habs mal versucht selber zu zeichnen, aber weiter als unten bin ich nicht gekommen xD.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 25. Dez 2015 19:41 Titel: |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: | | Ich habs mal versucht selber zu zeichnen, aber weiter als unten bin ich nicht gekommen xD. |
Das sieht doch schon gut aus. Trage jetzt den Strom im linken Zweig ein und die durch ihn verursachten Spannungsabfälle. (Der Strom im linken Zweig muss ja eine andere Phasenlage haben als der im rechten Zweig.)
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 26. Dez 2015 12:57 Titel: |
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Wie soll ich den Strom im linken Zweig einzeichnen?
Ich weiß doch nichts über den, außer dass er durch den linken Zweig (also einen Widerstand, eine Spule und das unbekannte Bauteil fließt).
Wenn es nur die Spule und der Widerstand wäre, dann würde der Strom der Spannung um einen Winkel zwischen 0 und 90 Grad nacheilen.
Also würde der Pfeil nach rechts unten Zeigen.
Aber dann hätte ich ja das unbekannte Bauteil vernachlässigt, oder?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 26. Dez 2015 15:22 Titel: |
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| aaabbb hat Folgendes geschrieben: | Wenn es nur die Spule und der Widerstand wäre, dann würde der Strom der Spannung um einen Winkel zwischen 0 und 90 Grad nacheilen.
Also würde der Pfeil nach rechts unten Zeigen. |
Dann zeichne den doch einfach mal ein. Da Zx in Reihe zu Z1 liegt, muss durch Zx jedenfalls derselbe Strom fließen. Zeichne also die zugehörigen Spannungsabfälle ein, so dass sich insgesamt wieder die Eingansspannung ergibt. Da gibt es nur eine einzige Möglichkeit. Beachte dabei, dass sowohl in der oberen als auch in der unteren Masche der Maschensatz erfüllt sein muss.
und
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 26. Dez 2015 16:27 Titel: |
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So?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
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| GvC Verfasst am: 26. Dez 2015 16:47 Titel: |
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Nee, so:
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aaabbb
Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509
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| aaabbb Verfasst am: 02. Jan 2016 12:41 Titel: |
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Achso, also du unterteilst Urechts in U2R und UR. Dann sagst du, dass die Spannung an U2R der Spannung an L1 R1 entsprechen muss. (Das ist ja die grundlegende Bedingung).
Da L1 und R1 vom selben Strom durchflossen werden, eilt UL1 UR1 um 90 Grad vor. Dann einfach einzeichnen.
Die gleiche Überlegung machst du mit Zx und R.
Dabei muss Zx eine Spule sein, da man mit einem Kondensator nicht auf die hier waagerechte Phasenlage kommen würde.
Denn der Realteil von Zx zeigt ja in Richtung Ilinks. Also hier nach rechts unten. Damit die Phasenlage waagerecht wird muss der Imaginärteil also nach rechts oben zeigen (Beim Kondensator wäre es aber links unten.
Darum ist die Bedingung nur mit einer Spule für Zx zu lösen.
Wäre diese Argumentation halbwegs schlüssig?
Aber ich muss ehrlich sagen, selber wäre ich da glaube ich nie drauf gekommen. 
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