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Wechselstrom, Effektivspannung, Parallelschaltung.
 
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Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 06. Jan 2017 11:56    Titel: Wechselstrom, Effektivspannung, Parallelschaltung. Antworten mit Zitat

Auf diesem Bild ist eine Parallelschaltung abgebildet:
https://i.imgur.com/89kgvA0.png

In der Angabe steht: An die Schaltung wird eine Wechselspannung mit der effektiven Spannung 220V angeschlossen.

Frage 1 : Der Wortlaut effektive Spannung ist dasselbe wie Effektivspannung?

Nun sollen die effektiven Spannunen und berechnet werden.

Ich weiß, dass ist. Wie hilft es mir hier weiter?[/b]

Vielen Dank für Tips!



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schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 06. Jan 2017 21:09    Titel: Antworten mit Zitat

U12 und U23 sind die Teilspannungen an den Impedanzen des aus C und der Parallelschaltung von R1 und L gebildeten Spannungsteilers. Es geht hier also um die Anwendung der Spannungsteilerregel.
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 07. Jan 2017 15:07    Titel: Antworten mit Zitat

Die Spannungsteilerregel haben wir nicht besprochen.

Wir haben Formeln für Gesamtwiderstand und Impedanzen besprochen.





?

?

Aber welches ?

Oder einfacher?

Außerdem, Frage 1: effektive Spannung 220V heißt das, dass sind? Der Wortlaut verwirrt mich
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Jan 2017 18:10    Titel: Antworten mit Zitat

Es ist der Effektivwert der Gesamtspannung gegeben, und es sind die Effektivwerte der Teilspannungen gesucht. Also kannst Du den Faktor getrost vergessen, da er sich rauskürzt. Im Übrigen ist zu fragen, warum die Gesamtspannung überhaupt gegeben ist, da ja weder die Bauteilwerte noch eine Frequenz gegeben sind und deshalb keine Zahlenwerte für die Teilspannungen angegeben werden können.

Spannungsteilerregel sollte aus der Gleichstromtechnik bekannt sein. Hier:



entweder ebenfalls per Spannungsteilerregel



oder per Maschensatz



Alles natürlich mit Hilfe der komplexen Rechnung.
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 08. Jan 2017 12:43    Titel: Antworten mit Zitat

vielen dank. es sind Zahlenwerte gegeben, sie lauten:
und

Ich frage jetzt noch einmal, weil die Werte der Aufgabe ja offenbar an echte Werte angelehnt sind: heißt das, dass die Spannung unseres Netzes in Deutschland, 220-230V ein Effektivwert ist?

Z_12 bei dir ist das selbe was bei mir X_C heißt?


Zuletzt bearbeitet von Frederick3 am 08. Jan 2017 19:06, insgesamt einmal bearbeitet
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 08. Jan 2017 13:21    Titel: Antworten mit Zitat

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
es sind Zahlenwerte gegeben, sie lauten: ...


Es wäre schön gewesen, wenn Du von Anfang an die komplette Aufgabenstellung gepostet hättest. Das erspart Nachfragen.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
heißt das, dass die Spannung unseres Netzes in Deutschland, 220-230V ein Effektivwert ist?


Ja natürlich.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Z_12 bei dir ist das selbe was bei mir X_C heißt?


Im Prinzip ja. Du solltest allerdings darauf achten, die komplexen Größen auch als solche zu kennzeichnen, nämlich durch einen Unterstrich. X_C ohne Unterstrich ist keine komplexe Größe, sondern der Betrag einer solchen. Z_12 kommt bei mir deshalb gar nicht vor, sondern Z _12.
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 08. Jan 2017 19:23    Titel: Antworten mit Zitat

Guten Abend,

also ich rechne nun schon länger an dieser Aufgabe. Sie ist aus einer Klausur, eine Teilaufgabe aus 4 Aufgaben, für die man 60 Min Zeit hat. Wenn ich jetzt die Formeln aus der Spannungsteilerregel nehme, werden die Rechnungen irgendwie sehr lang. Könnt ihr mir erklären wie man sowas in ein paar Minuten ausrechnen soll? Es ist für mich zwar nur ein Nebenfach, aber ich will es jetzt nicht mit einer 4 abschließen. Irgendwie komme ich aber nicht weiter.

Ich verstehe ja, dass es für talentiertere Menschen als mich die auch mehr Übung haben "einfach" ist, für mich ist es das leider nicht smile. Ich hab hier ein Bild meiner Rechnung auf Papier angehängt, ich habe aber irgendwann aufgehört weil die Zeit die ich dazu benötigt habe schon viel zu lang war. Ich würde gerne wissen wo mein "Fehler" liegt.

Bild aus externem Link geholt, verkleinert und als Anhang gespeichert. Bitte keine externen Links verwenden. Steffen
Vielen Dank!

Die Zahlen sind etwas anders als in meinem obigen Post, aber sie stehen auf dem Blatt.



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TkPkHfw.jpg


Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 15:11    Titel: Antworten mit Zitat

Die Werte sind für diese Aufgabe bewusst so gewählt, dass das Ganze tatsächlich in ein paar Minuten hingeschrieben werden kann. Der Betrag der Impedanzen ist nämlich jeweils 500 Ohm (die Rundungsfehler halten sich dann jedenfalls in Grenzen).

Bei einer Zweier-Parallelschaltung sollte man gar nicht erst mit den Kehrwerten anfangen, sondern einfach die Formel verwenden.

Wenn man die 500 Ohm dann rauszieht, bleibt zum Beispiel für den interessierenden Zweig

Der Rest ist dann schnell umgeformt, oder?

Viele Grüße
Steffen
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 15:46    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die Antwort. Also nach dem Gesamtwiderstand ist gar nicht gefragt, nur nach dem "Gesamtwiderstand" der aus und bestehenden Parallelschaltung. Ich habe deshalb geschrieben. Wenn ich die Rundungsfehler dann angleiche, erhalte ich für diesen Widerstand:



OK, soweit so gut.

Die 500 Ohm verstehe ich nicht.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 16:06    Titel: Antworten mit Zitat

Dein Ergebnis ist natürlich richtig, aber Deiner Rechnung entnehme ich, dass Du hier sehr viel rechnen musstest.

Wenn Du die von mir genannte Formel nimmst, bleibt

Und weiter umformen würde ich hier gar nicht, sondern das so stehen lassen. Nun eben noch der Kondensator in Reihe:



Und nach der Spannungsteilerregel ist die Spannung am Kondensator also

GvC



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Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jan 2017 16:21    Titel: Antworten mit Zitat

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
... Also nach dem Gesamtwiderstand ist gar nicht gefragt, nur nach dem "Gesamtwiderstand" der aus und bestehenden Parallelschaltung.


Komisch. In Deiner ursprünglichen Aufgabenstellung war nach U12 und U23 gefragt worden.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
... Ich habe deshalb geschrieben. Wenn ich die Rundungsfehler dann angleiche, erhalte ich für diesen Widerstand:



Das würde heißen, dass die Parallelschaltung kapazitiven Charakter hat. Der ist aber eindeutig induktiv. Der Betrag ergibt sich allerdings richtig und würde sich auch im Beitrag von Steffen Bühler genau so ergeben. Dagegen fehlt nach wie vor der Unterstrich zur Kennzeichnung von z als komplexe Größe.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Die 500 Ohm verstehe ich nicht.


Wieso nicht? R1 ist mit 500 Ohm gegeben, und mit den gegebenen Werten für die Kapazität und die Induktivität ergibt sich ebenfalls ein Widerstandsbetrag von jeweils etwa 500 Ohm.
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 16:36    Titel: Antworten mit Zitat

Also der Reihe nach, wir sollen:

a) die komplexen Widerstände und Leitwerte von L und C berechnen.

b) Den komplexen Gesamtwiderstand der Parallelschaltung von R_1 und L

c) Die effektiven Spannungswerte für und

d) Die Leistung des Widerstands

- Das ist für mich ein Nebenfach, ich habe im Prinzip leider keine Ahnung wie das alles zusammenhängt, aber es ist eben eine Prüfung abzulegen. Mein Curriculum hat mit Physik und Elektrotechnik gar nichts zu tun, deshalb fehlen mir sehr viele Grundkenntnisse unglücklich Ich möchte aber trotzdem gut bestehen!

- Ich konnte mit den Formeln aus unserem Skript Aufgabe a) und b) lösen - aber Aufgabe c) ist mir zu hoch...

GvC hat Folgendes geschrieben:


Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Die 500 Ohm verstehe ich nicht.


Wieso nicht? R1 ist mit 500 Ohm gegeben, und mit den gegebenen Werten für die Kapazität und die Induktivität ergibt sich ebenfalls ein Widerstandsbetrag von jeweils etwa 500 Ohm.

Das verstehe ich jetzt.

Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:


Und weiter umformen würde ich hier gar nicht, sondern das so stehen lassen. Nun eben noch der Kondensator in Reihe:





Diesen Schritt verstehe ich nicht.

Ich dachte ich bekomme einfach Zahlenwerte für die Effektivspannung. 155 Volt, zum Beispiel.


Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:




Mit sowas kann ich leider gar nichts anfangen.

EDIT:
Ich habe nochmal gerechnet und dann sieht es so aus:
Ich kann leider keine Bilder in den Beitrag einfügen, ich erhalte immer diese Fehlermeldung:
413 Request Entity Too Large Das Bild ist 1.09 MB, also sollte es eigentlich gehen? http://i.imgur.com/rfJ5IEG.jpg
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 16:59    Titel: Antworten mit Zitat

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Ich dachte ich bekomme einfach Zahlenwerte für die Effektivspannung. 155 Volt, zum Beispiel.


Bekommst Du ja auch! Einfach weiterrechnen.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:




Mit sowas kann ich leider gar nichts anfangen.


Oh.

Dann hilft es nichts: Du musst komplexe Rechnung lernen. Oder, falls Du sowas hast und benutzen darfst, den Taschenrechner richtig verwenden.

Denn etwas wie darf Dir keine Schwierigkeiten machen. Und dass der Betrag dieser Zahl ist, auch nicht. Denn damit haben wir schon die Effektivspannung am Kondensator.


Zuletzt bearbeitet von Steffen Bühler am 09. Jan 2017 17:07, insgesamt einmal bearbeitet
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 17:12    Titel: Antworten mit Zitat

Für erhalte ich nach der Formel:

und das ist einfach ?

Zitat:
Nein. Wie hast Du da gerechnet?


Mit dieser Formel:

GvC hat Folgendes geschrieben:

Spannungsteilerregel sollte aus der Gleichstromtechnik bekannt sein. Hier:



entweder ebenfalls per Spannungsteilerregel




Zuletzt bearbeitet von Frederick3 am 09. Jan 2017 17:32, insgesamt einmal bearbeitet
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
für mich als Laien ist so ein Ergebnis für eine Spannung überhaupt nicht aussagekräftig


Es ist halt eine Spannung mit einer Phasenverschiebung. Das ist das Schöne an den komplexen Zahlen, da ist beides gleichzeitig drin. Der Faktor und der Winkel -45°.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:

Ich habe mit dem Taschenrechner ausgerechnet.


Ja, das wäre bei mir dann der nächste Schritt gewesen:

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Also ist die Effektivspannung am Kondensator ?


Nein. Wie hast Du da gerechnet?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 17:37    Titel: Antworten mit Zitat

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:

Für erhalte ich nach der Formel:
und das ist einfach ?


Richtig. Natürlich noch mit 220 Volt mulitplizieren.


Zuletzt bearbeitet von Steffen Bühler am 09. Jan 2017 17:39, insgesamt einmal bearbeitet
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 17:38    Titel: Antworten mit Zitat





Aber das passt ja von den Einheiten gar nicht?? Schade, ich dachte jetzt hätte ich es endlich

grübelnd
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 17:40    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast es fast. Die 500 Ohm haben sich schon vorher weggekürzt, sie standen ja im Zähler und im Nenner:

Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 17:44    Titel: Antworten mit Zitat





Also ist der Betrag und
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 17:47    Titel: Antworten mit Zitat

So ist es. Ist doch zu schaffen, oder?
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 17:55    Titel: Antworten mit Zitat

Auf jeden Fall hab ich was gelernt. Vielen Dank!!

Aber war das jetzt so "einfach" in Anführungsstrichen, weil die Zahlen so gepasst haben?

Wenn ich nämlich mit dem Taschenrechner die ersten beiden Werte ausrechne, erhalte ich 505,5 und 502,65 - woher soll ich denn wissen, dass ich das einfach auf 500 runden darf?? Denn damit steht und fällt ja quasi diese gesamte Aufgabe!

Und kann die die Leistung mit der Formel hier berechnen?

Für R setze ich 500Ohm ein, dann erhalte ich 105,8 Watt

Oder muss ich den Gesamtwiderstand der gesamten Schaltung zuerst berechnen?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 18:12    Titel: Antworten mit Zitat

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich nämlich mit dem Taschenrechner die ersten beiden Werte ausrechne, erhalte ich 505,5 und 502,65 - woher soll ich denn wissen, dass ich das einfach auf 500 runden darf?


Wenn Du den Taschenrechner benutzen darfst - und offensichtlich auch kannst - ist das Runden natürlich überflüssig. Ich wollte Dir nur zeigen, dass man diese Aufgabe sogar ganz ohne Rechner in ein paar Minuten im Kopf lösen kann.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Und kann die die Leistung mit der Formel hier berechnen?


Vorsicht! Strom und Spannung sind hier um 90° verschoben!
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 18:16    Titel: Antworten mit Zitat

In der Aufgabenstellung heißt es ja die Leistung an ändert das etwas? Also ist das Ergebnis falsch?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14859

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jan 2017 18:59    Titel: Antworten mit Zitat

Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:
Vorsicht! Strom und Spannung sind hier um 90° verschoben!


Nein, am ohmschen Widerstand ist die Phasenverschiebung Null.

Frederick3 hat Folgendes geschrieben:
Also ist das Ergebnis falsch?


Nein, es ist richtig.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6585

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 09. Jan 2017 20:04    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, sorry für die Verwirrung. Ich musste kurz weg und hab dabei gemerkt, dass ich Blödsinn verzapft hatte. Aber ich konnte erst jetzt wieder hierher, zum Glück hat GvC aufgepasst.

Viele Grüße
Steffen
Frederick3



Anmeldungsdatum: 14.05.2010
Beiträge: 19

Beitrag Frederick3 Verfasst am: 09. Jan 2017 20:18    Titel: Antworten mit Zitat

Alles klar. Ich danke euch beiden! Ihr habt sehr geholfen. Ich hab jetzt eine andere Aufgabe gerechnet, bei der die Lösungen gegeben waren und hatte die richtigen Ergebnisse. Also noch etwas Übung, dann klappt das. Prost
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