Black box im Wechselstromkreis

PhysikIstToll:) · Gast

Meine Frage:
Black box im Wechselstromkreis
In einer black box mit 5 Anschlüssen, den Buchsen 1 bis 5, befinden sich Ohmsche Widerstände, Spulen und Kondensatoren, deren Schaltung Sie nicht kennen.
a Messungen unter Verwendung einer Gleichspannung ergeben unabhängig von der Polung der Spannungsquelle:

Buchsenpaar: 1-2
U in V: 10
I in mA: 370

Buchsenpaar: 1-3
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 1-4
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 1-5
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 2-3
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 2-4
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 2-5
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 3-4
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 3-5
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 4-5
U in V: 10
I in mA: 250

(Sorry, die Tabelle lässt sich echt nicht besser darstellen)

Werten Sie das Meßprotokoll aus, und ziehen Sie erste Schlüsse über die Bauelemente in der black box und deren Schaltung.
b Bei Verwendung von Wechselspannung (50 Hz) erhält man folgende Meßwerte:

Buchsenpaar: 1-2
U in V: 10
I in mA: 370

Buchsenpaar: 1-3
U in V: 10
I in mA: 50

Buchsenpaar: 1-4
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 1-5
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 2-3
U in V: 10
I in mA: 50

Buchsenpaar: 2-4
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 2-5
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 3-4
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 3-5
U in V: 10
I in mA: 0

Buchsenpaar: 4-5
U in V: 10
I in mA: 80

Ziehen Sie in Präzisierung von a Schlüsse über die Bauelemente und deren Schaltung.
c Fertigen Sie einen Schaltplan für die im Inneren der black box enthaltenen Schaltung an. Bestimmen Sie für jedes Bauelement die charakteristischen Werte.

Jede Hilfe ist mir unfassbar willkommen 128591

Meine Ideen:
Mir fallen erstmal nur Ansätze für a ein (und die sind eher unsicher)
Zwischen 1 und 2 ist Widerstand/Spule, weil man Stromstärke und Spannung messen kann
Von Buchse 2 bis 4 ist irgendwie ein Kondensator parallel geschaltet, oder da sind überall Kondensatoren, es liegt Spannung an, aber I nicht messbar
Und zwischen 4 und 5 spekuliere ich auf einen Widerstand

Abgesehen davon habe ich keine Ahnung, wie ich weiter machen soll, ob meine Schlussfolgerungen richtig sind etc., Aufgabe c könnte ich wahrscheinlich hinbekommen, wenn ich eine Lösung für a bzw b hätte

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Hier musst Du die Aussagen von Gleichspannung und Wechselspannung zusammen betrachten. Bei 1-3 zum Beispiel fließt nur bei Wechselspannung ein Strom, nicht bei Gleichspannung. Das kann also nur welches Bauelement sein? Bei 4-5 dagegen fließt in beiden Fällen was, aber bei Wechselspannung weniger. Also…?

Und so weiter. Wenn noch was unklar ist, melde Dich noch mal.

Viele Grüße
Steffen

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Erstmal Vielen Dank!
Aber woher nehme ich diese Informationen? Woher weiß ich, welches Bauteil sich wie verhält? Mir fehlt irgendwie die Basis dafür
Ich denke an die Lade und Entladekurven vom Kondensator im Gleichstromkreis, oder an die Sinusförmigen Diagramme im Wechselstromkreis. Bringt mir das was oder ist das ein falscher Ansatz?

Und ich weiß, dass ein Kondensator im Gleichstromkreis nur messbare Spannung besitzt (I = 0). Für die anderen Bauteile habe ich gerade nur im Kopf, dass sie sowohl in Gleich- als auch in Wechselstrom messbare Werte für U und I besitzen, das scheint mir aber nicht viel zu helfen.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Widerstand. Strom gleich bei Gleich- und Wechselstrom
Kondensator Strom 0 bei Gleichstrom, bei Wechselstrom fließt ein Strom
Spule höherer Strom bei Gleichstrom, niedriger bei Wechselstrom, da der inductive Widerstand dazu kommt.

Jetzt nur die Buchsen vergleichen.

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Danke, ich versuche es nochmal

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Da Du Dich nun angemeldet hast: willkommen im Physikerboard!

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Mein aktueller Stand sieht dann folgendermaßen aus: (Bild)

Jetzt weiß ich nur nicht, wo diese Nullwerte für die Stromstärke sowohl bei Gleich- als auch Wechselstrom herkommen? Kann das an einer möglichen Parallelschaltung liegen?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Für 4-5 könntest Du noch meine Anmerkung bedenken. Und der Rest stimmt, wenn kein Strom fließt, sind da halt keine Bauelemente dran.

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Es fehlt noch zwischen 1 und 3.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Sollte doch durch die RC-Reihenschaltung gegeben sein, oder?

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Nein das RC Glied ist ist zwischen 1 2 Widerstand und 2 3 Kondensator
Es ist zusätzlich ein Kondensator dort.

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Zwischen 4 und 5 hätte ich eine Spule gesetzt, könnte das passen?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Naja parallel hätte ich nur gedacht, weil mein Lehrer so was angedeutet hat und in der Aufgabe ja auch steht, dass die Schaltung unbekannt ist. Da bin ich mal vom „schlimmsten“ Fall ausgegangen

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Weil man zwischen 1 und 3 im Wechselbereich auch einen Strom misst. Und zwar den gleichen wie bei 2 und 3.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1549

Doch muss, da sonst man zwischen 1 und 3 und 2 und 3 unterschiedliche Ströme misst.

Bei 1 und 3 das komplette RC Glied und 2 und 3 nur den Kondensator.

Wenn zwischen 1 und 3 noch ein Kondensator ist misst man in beiden Fällen ein RC Glied mit einem zusätzlichen Kondensator parallel. Nur einmal liegt C23 in Reihe mit R und einmal C13 .

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Das verwirrt mich sehr, wie ist das jetzt gemeint?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Dass zwischen 1 und 3 noch ein zusätzlicher Kondensator liegt.

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Parallel zum Widerstand?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7246

Nein, dann wäre bei Wechselstrom

PhysikIstToll:) · Anmeldungsdatum: 01.03.2024 Beiträge: 8

Verstehe den Grund noch nicht so ganz, aber erstmal danke an Sie beide!