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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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 kians Verfasst am: 21. Jun 2007 16:59 Titel: Serienschaltung R und C, und C soll bestimmt werden |
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hallo,
ich habe eine Aufgabe die ich nicht ganz Lösen kann ,
Aufgabe :
eine Serienschaltung ( R + C )
R=1 kohm , f : 50 hz
Wie groß ist C wenn C kurz geschlossen wird und somit der Strom dreifach so groß wird.
also ich hab zuerst den Imaginär teil = 0 gesetzt
R+1/jwc
also R+ 1 / wc
ich habe es trotzdem mit XC gelöst, also;
Xc = 2 PI *f * 1/c
C: 2pi*f / XC
und habe für XC 2 kOhm angenommen, da bei kurzschluss der 3fache strom fliessen müsste und der gekillt werden müsste .
also : 2*pi * 50 hz / 2 Kohm
c: 157 mF
oder hat ihr ne andere Lösung bzw ein anderen Lösungsschritt.
Liebe Grüße |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 21. Jun 2007 18:25 Titel: |
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Tipp: Der Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensator ist nicht gleich der Summe der Beträge dieser beiden Widerstände  .
Um die richtige Formel für den Gesamtwiderstand zu finden, könntest du entweder nochmal sorgfältig nachschlagen oder dir die Formel mit einem Zeigerdiagramm und dem Satz des Pythagoras überlegen. |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 21. Jun 2007 22:50 Titel: |
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reihenschaltung
R und C
3A gehen durch 1Kohm + 2 Kohm killen diese 3 A
also muss XC = 2 Kohm sein
Z: 2
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1- j komplexkonjugiert mit 1+j
2+j
Z : 2/1 + j/1
R = 1 Kohm also / XC gleich 2 Kohm da 3 a müssen gekillt werden.
XC = 2pi * f* 1/C
1/C = XC / 2*pi*f
C: 2*pi*f / XC
XC = 2 kohm
also : C : ergebnis oder ??? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Jun 2007 01:12 Titel: |
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| kians hat Folgendes geschrieben: |
3A gehen durch 1Kohm + 2 Kohm killen diese 3 A
also muss XC = 2 Kohm sein
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Stopp mal, du rechnest da gerade los, ohne die Grundlagen verstanden zu haben, die du hier brauchst. Und merkst deshalb nicht, dass das, was du rechnest, keinen Sinn macht.
Bevor du diese Aufgabe rechnen kannst, musst du erstmal lernen, wie groß der Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung von ohmschem Widerstand und Kondensator im Wechselstromkreis ist, und wie man mit Widerständen im Wechselstromkreis rechnet.
Wenn du schon mit komplexen Zahlen rechnen kannst, dann kannst du diesen Gesamtwiderstand Z schreiben als
und für die Berechnung des Stromes mit dem Betrag dieser komplexen Zahl arbeiten.
Wenn du noch nicht mit komplexen Zahlen rechnen kannst, dann musst du das entweder lernen oder mindestens lernen, was ein Zeigerdiagramm ist und wie du daraus den Betrag des Gesamtwiderstandes ablesen und berechnen kannst.
Welche Quellen hast du zum Lernen und Wiederholen? Hast du noch deine Physikbücher aus der Schule, oder kannst du dir Schulphysikbücher an deiner Unibibliothek ausleihen, um das zu wiederholen oder neu zu lernen, was du nicht mehr oder noch nicht kannst? Hast du schon gelernt, mit den Experimentalphysikbüchern, die du in der Unibibliothek findest, zu arbeiten und zu lernen? |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 22. Jun 2007 01:26 Titel: |
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Z = wurzel aus re2 + im2
also R² + ( -J 1/wc) ² und dann die würzel
aber wie mache ich dann weiter ?
soll ich nun auf C auflösen?
was hat mein prof dann mit dem dreifachen strom gemeint wenn man annehmen würde , das man C kurzschliessen würde |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Jun 2007 02:01 Titel: |
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| kians hat Folgendes geschrieben: | Z = wurzel aus re2 + im2
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Einverstanden 
| Zitat: |
also R² + ( -J 1/wc) ² und dann die würzel
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Achtung, gehört das j mit zum Imaginärteil oder nicht?
| Zitat: |
was hat mein prof dann mit dem dreifachen strom gemeint wenn man annehmen würde , das man C kurzschliessen würde |
Na, wie groß ist der Gesamtwiderstand der Schaltung, wenn der Kondensator kurzgeschlossen wird?
Und was hat der Gesamtwiderstand jeweils mit der Spannung und dem Strom im Stromkreis zu tun? |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 22. Jun 2007 10:44 Titel: |
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dann ist der gesamtwiderstand 1 kohm ist mir schon klar
natürlich gerhört das J nicht mehr rein da ich davor den IM = 0 setzen würde
aber ist diese aussage nur noch da um uns durcheinander zu kriegen ?
nun würde ich auf C auslösen und ausrechnen oder kommt da noch ein schritt ? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 22. Jun 2007 12:30 Titel: |
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| kians hat Folgendes geschrieben: | da ich davor den IM = 0 setzen würde
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Ich versteh irgendwie nicht, warum du immer davon redest, den Imaginärteil Null zu setzen, obwohl du das an den Stellen, an denen du davon redest, gar nicht machst und auch nicht zu machen brauchst. Hat dir irgendjemand erzählt, diese Aufgabe habe etwas damit zu tun, den Imaginärteil Null zu setzen, und wiederholst du diese Aussage hier, ohne selbst verstanden zu haben, was er meinte?
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Schreib doch noch mal ganz übersichtlich auf, was du bisher herausgefunden hast.
Und dann überleg dir, was für eine Gleichung du aufstellen kannst, wenn du die Information aus der Aufgabenstellung verwendest, dass der Strom im einen Fall dreimal so groß ist wie im anderen Fall. |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 22. Jun 2007 16:52 Titel: |
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Also hier nun meine letzte wohl überlegte Lösung !!!!!!!
-> C und R in Reihe
R+ 1 / j wc
-> daraus folgt wenn man mit j komplex konjugiert erweitert
R - J 1 / wc
nun kann man Z betrag bestimmen.
|Z| = Wurzel aus r² + ( - 1/wc) ²
nun weiß ich das |Z| = R sein muss und da der dreifache Strom liefen müsste wäre XC = 2 kohm damit |Z| = 3 Kohm ist.
Nun auf C aufgelöst
hätten wir
C = wurzel aus R² / Z² * w²
w= 2 * pi * f
richtig ???? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 23. Jun 2007 02:07 Titel: |
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| kians hat Folgendes geschrieben: |
-> C und R in Reihe
R+ 1 / j wc
-> daraus folgt wenn man mit j komplex konjugiert erweitert
R - J 1 / wc
nun kann man Z betrag bestimmen.
|Z| = Wurzel aus r² + ( - 1/wc) ²
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Soweit bin ich einverstanden (Achte bitte darauf, deine Klammern richtig zu setzen, oder schreibe deine Formeln am besten einfach mit Latex, dann werden die Formel viel übersichtlicher und brauchen obendrein weniger Klammern)
| Zitat: |
nun weiß ich das |Z| = R sein muss und da der dreifache Strom liefen müsste wäre XC = 2 kohm damit |Z| = 3 Kohm ist.
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Das habe ich nicht verstanden.
Mal ganz langsam: Wann ist die Gesamtimpedanz ^2} }) und wann ist die Gesamtimpedanz  , wann fließt der einfache Strom und wann fließt der dreifache Strom? Unterscheide hier am besten die zwei Fälle mit unterschiedlichen Bezeichnungen für das Z, nimm also zum Beispiel einmal  und einmal  .
Welche Gleichung erhältst du dann aus dieser Überlegung? |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 23. Jun 2007 21:49 Titel: |
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also wie ich nun verstehe
durch meine Aufsetzung im anderem Thema !
ist die Kapazität rein imaginär .
und umgekehrt propotional zur frequenz .
der blindwiderstand somit negativ und der Wirkwiderstand verschwindet.
bei einer Frequenz von 0 Hz wäre Xc unendlich.
der Strom eilt der Spannung von 90 grad voraus
phiz = phiu - phi i = - 90 Grad.
daraus wollt bei einer Reihenschaltung von R und C
das Z = nur der realanteil ist
der hier 1 Kohm ( R ) ist.
aber was hat das für auswirkungen wenn mein Prof meint :
" wenn C kurzgeschlossen wird ( angenommen) und somit der 3 Strom dreifach groß wäre "
es ist doch wurscht das C überhaupt existiert wenn wir und Z ansehen.
ich verstehe diese Annahme noch nicht richtig |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 24. Jun 2007 00:09 Titel: |
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Mit diesen Überlegungen kommst du noch nicht weiter.
Ich glaube, um hier weiterzukommen, musst du dich erst einmal richtig mit der Aufgabenstellung auseinandersetzen.
Magst du mal ausführlich und genau erklären, was die Aufgabenstellung bedeutet? Wenn du es schaffst, am besten mit konkreten Formelgleichungen. Und dabei als Hilfestellung verwenden, dass du in dieser Erklärung am besten die Größen  ,  ,  , und einführen und verwenden solltest? |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 24. Jun 2007 13:11 Titel: |
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U = UC + UR
I = IC + IR
Z1 = R SCHEINWIDERSTAND = OHMISCHER WIDERSTAND
( WENN C KURZGESCHLOSSEN )
Z2 = R - j ( 1 / WC ) ( WENN C EXISTIERT )
nun ich soll C bestimmen mit der annahme er sei kurzgeschlossen und es liefer der dreifache strom.
somit wäre mein Z = Z1 = 1 KOHM
un ich würde die Gleichung dann ( Z2 )
so hinschreiben :
1 Kohm = 1kohm - j ( 1 / (2pi* 50 khz) * C )
nun würde ich
sagen
^2})
und würde nun auf C umstellen ?
mache ich das soweit richtig ? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 24. Jun 2007 22:07 Titel: |
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| kians hat Folgendes geschrieben: |
I = IC + IR
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Bist du da sicher? Tipp: Es ist hier von einer Reihenschaltung die Rede!
| Zitat: |
Z1 = R SCHEINWIDERSTAND = OHMISCHER WIDERSTAND
( WENN C KURZGESCHLOSSEN )
Z2 = R - j ( 1 / WC ) ( WENN C EXISTIERT )
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Einverstanden
| Zitat: |
nun ich soll C bestimmen mit der annahme er sei kurzgeschlossen und es liefer der dreifache strom.
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Das verstehe ich nicht. Ich glaube, dadurch, dass du die Aufganstellung hier nur verkürzt formulierst, verstehst du selbst noch nicht ganz, was sie eigentlich bedeutet.
| Zitat: |
1 Kohm = 1kohm - j ( 1 / (2pi* 50 khz) * C )
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Das sind zwei Gleichungen, in denen du sagst, dass  und  . Woher hast du diese Vermutung?
Ist das denn überhaupt so? Ist laut Aufgabenstellung die Impedanz  wirklich gleich der Impedanz  ? Kann denn überhaupt dein gleich deinem sein ?
Was bedeutet das, was die Aufgabenstellung über die Ströme sagt? Welcher Strom ist dreimal größer als welcher andere Strom? |
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kians
Anmeldungsdatum: 21.06.2007
Beiträge: 109
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| kians Verfasst am: 24. Jun 2007 23:24 Titel: |
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 ist klar strom bleibt gleich und spannung teil sich
hab zuviel getrunken
und du hast recht das mit dem dreifachen strom habe ich nicht verstanden erkläre es mir bitte ich komme nicht drauf was der man will
und z1= z2 ist auch falsch hast ja recht !!!
also muss ich XC = 1 / 2pi *f * c nutzen ( mehr fällt mir da auch nicht ein )
dann auf c auflösen
und wenn der strom sich 3 mal erhöht dann kann ich doch davon ausgehen das somit auch die spannung dreimal so große wird
den u ist das produkt von R * I
und dieser teilt sich auf bei R und XC
somit = wenn R = 1kohm wäre müsste XC = 2 Kohm sein damit es eine gleiche auftreilung von den spannung UR und UC geben kann
oder |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 24. Jun 2007 23:44 Titel: |
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| kians hat Folgendes geschrieben: |
und wenn der strom sich 3 mal erhöht dann kann ich doch davon ausgehen das somit auch die spannung dreimal so große wird
den u ist das produkt von R * I
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Vielleicht bist du nun damit schon etwas näher dran. Beim Topfschlagen würde ich jetzt nicht mehr KALT! rufen.
Magst du mal damit ganz nüchtern überlegen:
* Wie lautet das U=R*I für Impedanzen?
* Wenn du den Kondensator kurzschließt, ändern sich dann dadurch die Spannung, die aus deiner Spannungsquelle kommt, oder ändert sie sich nicht?
* Wie nennst du den Strom vor dem Kurzschließen, und wie nennst du den Strom nach dem Kurzschließen? Was sagt dir die Aufgabenstellung über diese beiden Ströme? |
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