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mansen
Anmeldungsdatum: 13.07.2019
Beiträge: 11
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 mansen Verfasst am: 24. Jul 2019 21:32 Titel: Unbekannte Elemente in Stromkreis |
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Meine Frage:
In einem elektrischen Schaltkreis sind zwei unbekannte Elemente in Serie geschaltet. Jedes Element besteht entweder aus einem ohmschen Widerstand oder einer idealen Spule oder einem idealen Kondensator. Beim Anlegen einer Gleichspannung von  wird im stationären Zustand ein Gleichstrom von  gemessen. Beim Anlegen einer Wechselspannung mit dem Scheitelwert  und einer Kreisfrequenz von  wird ein Strom von  gemessen.
Bestimmen Sie die beiden Elemente sowie ihre Größe.
Meine Ideen:
Also ich habe leider bisher keine Idee, wie man das nun rausfinden kann. Mit
 wird ja wohl der Effektivwert des Stroms gemeint sein.
Letztenendes wird es ja wohl darauf hinauslaufen, dass man die GLeichstrom- mit der Wechselstromsituation vergleicht und dadurch die Teile identifizert, vielleicht durch Impedanz o.Ä.
Allerdings weiß ich gar nicht wirklich, wie ich hier anfangen soll. Es gibt ja mehrere mögliche Kombinationen. Ich denke nicht, dass die Aufgabe fordert, jede einzelne durchzuprobieren
Wäre super, wenn mir jemand einen Denkanstoß geben könnte.
Viele Grüße
mansen |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 24. Jul 2019 21:48 Titel: |
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Gleichstrom durch einen Kondensator?  |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Jul 2019 21:58 Titel: |
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| mansen hat Folgendes geschrieben: | | Es gibt ja mehrere mögliche Kombinationen. Ich denke nicht, dass die Aufgabe fordert, jede einzelne durchzuprobieren |
Da brauchst Du nichts zu probieren, da die Schaltung als Reihenschaltung vorgegeben ist. Die Tatsache, dass bei Gleichtrom im stationären Zustand ein Strrom fließt, zeigt, dass es sich bei dem "Blindelement" nur um eine ideale Spule handeln kann. Es handelt sich also um eine R-L-Reihenschaltung. Bei einer Parallelschaltung hätte es ein Kondensator sein müssen. Alledrings hätte dann der Wechselstromwert höher als bei Gleichstrom sein müssen.
EDIT: franz war schneller |
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mansen
Anmeldungsdatum: 13.07.2019
Beiträge: 11
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| mansen Verfasst am: 24. Jul 2019 22:43 Titel: |
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Da sehe ich den Wald vor lauter Bäumen nicht. Natürlich kann nur bei der Spule letztenendes Gleichstrom fließen. Vielen Dank für den Hinweis!
Okay, dann fangen wir mal an:
Im Gleichstromkreis:
Da es sich um eine ideal Spule handelt, können wir den Widerstand dieser vernachlässigen und berechnen R mit
R= 3 Ohm
Im Wechselstromkreis:
Entgegen meiner Annahme, dass es sich bei dem Strom um den effektivwert handelt, denke ich jetzt doch, dass es um den Scheitelwert geht, da dieser ja auch für die Spannung angegeben ist.
Also:
^2} )
Daraus erhalte ich:
^2}{(I\omega)^2}} )
mit  und  erhalte ich:
Stimmt das soweit? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 24. Jul 2019 23:01 Titel: |
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Bei der gemessenen Stromstärke vermute ich eher den Effektivwert. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Jul 2019 23:04 Titel: |
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| mansen hat Folgendes geschrieben: | | Entgegen meiner Annahme, dass es sich bei dem Strom um den effektivwert handelt, denke ich jetzt doch, dass es um den Scheitelwert geht, |
Nein. Wenn Beträge von (sinusförmigen) Wechselspannungen und Wechselströmen angegeben werden, handelt es sich immer um Effektivwerte. Scheitelwerte kommen nur in der Zeitfunktion vor, wie z.B.
=\hat{U}\cdot\sin{(\omega t)})
meistens sogar als
=\sqrt{2}\cdot U\cdot\sin{(\omega t)})
Für die vorliegende Aufgabe spielt das aber keine Rolle, da sich der "Maßstabsfaktor"  sowieso rauskürzt.
| mansen hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt das soweit? |
Ja.
(Nur ein bisschen umständlich) |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 24. Jul 2019 23:13 Titel: Re: Unbekannte Elemente in Stromkreis |
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Die 3 V werden aber explizit als Scheitelwert bezeichnet, bloß mit irritierendem Symbol.
(Womöglich als kleine Schikane / Rechenübung gedacht?) |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 24. Jul 2019 23:33 Titel: Re: Unbekannte Elemente in Stromkreis |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | Die 3 V werden aber explizit als Scheitelwert bezeichnet, bloß mit irritierendem Symbol.
(Womöglich als kleine Schikane / Rechenübung gedacht?) |
O ja, da hast Du recht. Das habe ich überlesen. Die Spannung ist als Scheitelwert gegeben. Der Strom ist aber nicht als Scheitelwert gekennzeichnet, müsste also - da gemessen - als Effektivwert behandelt werden Das erfordert dann aber eine neue Rechnung.
Fraglich bleibt, ob das wirklich so gemeint ist. Vielleicht bringt ja der Wortlaut der originalen Aufgabenstellung mehr Licht ins Dunkel. |
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mansen
Anmeldungsdatum: 13.07.2019
Beiträge: 11
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| mansen Verfasst am: 25. Jul 2019 00:26 Titel: |
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Leider ist das der exakte Wortlaut der Aufgabenstellung. Hab extra nochmal nachgeschaut grade. |
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