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Elektromagn. Schwingungen - Zeigerdiagramm
 
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alex..



Anmeldungsdatum: 25.06.2017
Beiträge: 9

Beitrag alex.. Verfasst am: 11. Apr 2018 12:07    Titel: Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Erstellen sie das Zeigerdiagramm für Strom und Spannung eines an eine Wechselspannungsquelle angeschlossenen gedämpften Serienschwingkreis für eine Frequenz unterhalb oberhalb und bei der Resonanzfrequenz. Zeichnen sie auch alle Teilspannungen bzw. Ströme an den einzelnen Bauelementen ein.

Meine Ideen:
Ich finde die Frage etwas verwirrend, aber ich gehe davon aus, dass man dies über einen Einheitskreis machen soll, wo eineUmkreisung eine Schwingung darstellt.
Bild kommt gleich.

Zwei Beiträge zusammengefasst. Steffen

Hier mal mein Versuch
Stimmt das? Bzw wie zeichnet man da die Teilspannungen und Ströme ein?



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Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 5965

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 11. Apr 2018 13:18    Titel: Antworten mit Zitat

Mit dem Einheitskreis wird das schwierig, denn die Spannungen an L und C sind ja bei den drei Fällen nicht gleich.

Im Grunde reicht jeweils ein Strompfeil, ein Spannungspfeil, der dazu in Phase liegt (für R), sowie an dessen Spitze ein Pfeil im 90°-Winkel für C, an dessen Spitze einer in entgegengesetzer Richtung für L. Die beiden letzten Pfeile haben bei Resonanz dieselbe Länge, sonst entsprechend.

Viele Grüße
Steffen
alex..



Anmeldungsdatum: 25.06.2017
Beiträge: 9

Beitrag alex.. Verfasst am: 11. Apr 2018 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

danke steffen
wenn die frequenz oberhalb der resonanzfrequenz liegt ist die spannung dem strom vorraus richtig?
was passiert wenn die frequenz unterhalb der resonanzfrequenz ist?
ist dann die spannung geringer aber trotzdem noch vorraus?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 5965

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 11. Apr 2018 20:00    Titel: Antworten mit Zitat

Der Schwingkreis verhält sich einmal eher induktiv, einmal eher kapazitiv.

Wenn Du es Dir so hinzeichnest wie beschrieben (tu‘s mal!), wird der Spannungspfeil (die Verbindung vom ersten Fußpunkt bis zur letzten Spitze) bei Resonanz genau auf dem Strompfeil liegen, sonst vor- bzw. nacheilen. Denn die Spannungspfeile der beiden anderen Elemente sind dann ja unterschiedlich lang. Weil ihre Blindwiderstände unterschiedlich hoch sind.

Siehst Du es jetzt?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14683

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Apr 2018 20:27    Titel: Antworten mit Zitat

alex.. hat Folgendes geschrieben:
was passiert wenn die frequenz unterhalb der resonanzfrequenz ist?


Dann ist der kapazitive Blindwiderstand größer als der induktive, der Spannungsabfall an der Kapazität also größer als der an der Induktivität.

alex.. hat Folgendes geschrieben:
ist dann die spannung geringer aber trotzdem noch vorraus?


Die Spannung ist laut Aufgabenstellung konstant und dem Strom aus o.g. Grund nacheilend.
alex..



Anmeldungsdatum: 25.06.2017
Beiträge: 9

Beitrag alex.. Verfasst am: 11. Apr 2018 21:00    Titel: Antworten mit Zitat

danke
habs mal versucht
ich versteh leider nicht wiso L und C 90grad auf der Spitze sitzen
tud mir leid für mich braucht ihr nerven aus stahl 🙈



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Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 5965

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 11. Apr 2018 21:27    Titel: Antworten mit Zitat

Auch im ersten Fall ist der Widerstands-Spannungspfeil in Phase mit dem Strompfeil! Sonst stimmt es. Nun noch jeweils die erwähnten Summenpfeile, das war‘s.

Dass die Spannung am Kondensator dem Strom um 90 Grad hinterhereilt und bei der Spule um 90 Grad voraus ist, hast Du doch schon mal gehört, oder? Genau das zeigen die Pfeile!
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14683

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Apr 2018 21:32    Titel: Antworten mit Zitat

@alex..
Deine Zeigerbilder sind falsch. Kapazitive und induktive Spannung stehen nur im Sonderfall der Resonanz senkrecht auf der Gesamtspannung (die eine nach-, die andere voreilend). Generell gilt:

An einem Widerstand sind Strom und Spannung in Phase.
An einer Kapazität eilt die Spannung dem Strom nach.
An einer Induktivität eilt die Spannung dem Strom vor.

Bei einer Reihenschaltung, wie sie hier vorliegt, fließt durch alle Elemente derselbe Strom (das ist das Merkmal einer Reihenschaltung). Der lässt sich durch einen beispielsweise horizontal liegenden Zeiger darstellen. Der Zeiger für den Spannungsabfall am Widerstand hat dieselbe Richtung wie der Stromzeiger. Der Zeiger für den induktiven Spannungsabfall ist gegen den Stromzeiger um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht (voreilend), weist also nach oben. Der Zeiger für den kapazitiven Spannungsabfall ist gegen den Stromzeiger um 90° im Uhrzeigersinn gedreht (nacheilend), weist also nach unten. Die Zeiger werden wie Vektoren behandelt. Die vektorielle Summe aller drei Spannungsabfälle ergibt deshalb die Gesamtspannung.

Das nachstehende Zeigerbild gilt für eine Frequenz kleiner als die Resonanzfrequenz. Versuche doch mal, in derselben Weise die Zeigerbilder für die Resonanzfrequenz und eine größere Frequenz zu zeichnen.

Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:
Auch im ersten Fall ist der Widerstands-Spannungspfeil in Phase mit dem Strompfeil! Sonst stimmt es.


Nein, sonst stimmt nichts (s.o.).



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alex..



Anmeldungsdatum: 25.06.2017
Beiträge: 9

Beitrag alex.. Verfasst am: 11. Apr 2018 23:19    Titel: Antworten mit Zitat

danke leute!!
okay habs nochmal versucht

die teilströme sind somit auch einfach nur sie summe aller drei die kann ich dann einfach hinschreiben über U=ZI richtig?



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Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 5965

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 12. Apr 2018 09:15    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist in Ordnung. Wenn Du die einzelnen Pfeile außerhalb der Resonanz kleiner zeichnen würdest als die bei Resonanz, wäre es perfekt. Denn bei Resonanz fließt der Maximalstrom.

Viele Grüße
Steffen
alex..



Anmeldungsdatum: 25.06.2017
Beiträge: 9

Beitrag alex.. Verfasst am: 12. Apr 2018 09:18    Titel: Antworten mit Zitat

super mach ich
danke für eure Geduld!!!
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14683

Beitrag GvC Verfasst am: 12. Apr 2018 09:18    Titel: Antworten mit Zitat

alex.. hat Folgendes geschrieben:
die teilströme sind somit auch einfach nur sie summe aller drei


Wo gibt es bei einer Reihenschaltung denn Teilströme? In einer Reihenschaltung gibt es nur einen Strom, der durch alle in Reihe liegenden Elemente fließt.
alex..



Anmeldungsdatum: 25.06.2017
Beiträge: 9

Beitrag alex.. Verfasst am: 12. Apr 2018 09:21    Titel: Antworten mit Zitat

oh das stimmt natürlich hast du mir sogar schon gesagt danke 🤦🏼‍♂️
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