Parallelschwingkreis < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:03 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
| Aufgabe | Berechnen den Strom der durch einen parallelschwingkreis fließt, wenn an beiden Kontaktpunkte die Spannung U(t)= U(0)*e^(iwt) angelegt wird. Was ergibt sich im Resonanzfall wenn w= 1/sqrt(L*C) ist?
Gebe die Blind und Wirkleistung im Resonanzfall an. |
HEy leute,
Diese Zusatzaufgabe macht mich nervös, da es leider dringend ist (durch meine Vergesslichkeit) und ich bis morgen etwas vorzeigen muss für den Schein. LEider hab ich wenig Ahnung in E-technik, ich hoffe ihr könnt mir da gewaltig auf die Sprünge helfen.
Ok es wird also eine komplexwerte Spannungsfunktion angelegt. Man muss also auch mit komplexen Widerständen arbeiten? Im hinweis steht dass man gleich mit der GEsamtimpedanz arbeitebn kann U = I*Z. Man soll nun Z gemäß der Regel für Parallelschaltungen von Widerständen bestimmen. Aber was bringt mir das denn weiter ist den das U in der Gleichung das U(t) ? und lös ich dann einfach für den Strom nach I auf? Danke!
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:35 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
ICh habe glaub ich die Gesamtimpedanz jetzt ausgerechnet, indem ich die Impedanzen von Z=r z=1/iwC z=iwL
also vom widerstand von dem Kondesnator und von der SPule mit Prallelschaltungsregel addiert habe, dann kommt Z= [mm] -w^2*C*L*R/(iwLR+iwCR+1) [/mm] raus.
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Hi!
> ICh habe glaub ich die Gesamtimpedanz jetzt ausgerechnet,
> indem ich die Impedanzen von Z=r z=1/iwC z=iwL
> also vom widerstand von dem Kondesnator und von der SPule
> mit Prallelschaltungsregel addiert habe, dann kommt Z=
> [mm]-w^2*C*L*R/(iwLR+iwCR+1)[/mm] raus.
Wenn ich das richtig verstanden habe, hast du einen Ohmschen Widerstand, eine Spule und einen Kondensator parallel geschalten.
Bei der Parallelschaltung addieren sich die Admittanzen.
[mm]Y=\frac{1}{Z}=\frac{1}{R}+\frac{1}{i\omega L}+i\omega C=\frac{1}{R}-i\frac{1}{\omega L}+i\omega C=\frac{1}{R}+i\cdot(\omega C-\frac{1}{\omega L})[/mm]
Welche besonderheit liegt denn nun also im Resonazfall vor?
Wäre es möglich, dass du kurz eine schematische Skizze anfertigst?
Gruß
Valerie
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:40 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
[Dateianhang nicht öffentlich]
ich versteh aber nicht warum du das mit der gesamtimpedanz so raus hast, was hast du denn getan? ich habe zuerst 1/iwC+ 1/iwL auf einen gemeinsamen nenner gebracht. also [mm] iwl+iwc/(-w^2*C+L) [/mm]
Ok, das 1/R kann man so stehen lassen ich habs dann noch auf den gemeinsamen nenner mit dem zuvorigen gebracht.
Naja für den Resonanzfall ist doch der Strom maximal oder? Weil ja [mm] w=2*\pi*f [/mm] ist also w der Eigenfrequenz des Schwingkreises entpsricht und somit maximale Resonanz (Resonanzkatastrophe) entseht
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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Hallo nochma,
> [Dateianhang nicht öffentlich]
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> ich versteh aber nicht warum du das mit der gesamtimpedanz
> so raus hast, was hast du denn getan? ich habe zuerst
> 1/iwC+ 1/iwL auf einen gemeinsamen nenner gebracht. also
> [mm]iwl+iwc/(-w^2*C+L)[/mm]
> Ok, das 1/R kann man so stehen lassen ich habs dann noch
> auf den gemeinsamen nenner mit dem zuvorigen gebracht.
> Naja für den Resonanzfall ist doch der Strom maximal oder?
> Weil ja [mm]w=2*\pi*f[/mm] ist also w der Eigenfrequenz des
> Schwingkreises entpsricht und somit maximale Resonanz
> (Resonanzkatastrophe) entseht
Verwende bitte den Formeleditor. Gerade für Brüche ist dass sehr unangenehm zu lesen.
Prinzipiell ist es natürlich genauso möglich die Impedanz auszurechnen.
Ich vermute du wirst es sogar richtig gemacht haben.
Allerdings musst du dir immer die Frage stellen, ob es (vor allem in der komplexen Wechselstromrechnung) Sinn macht deine Terme auf einen gemeinsamen Hauptnenner zu bringen.
In diesem Fall ist dies eher kontraproduktiv, da du das gesuchte schneller erhälst, wenn du einfach $i$ ausklammerst.
Wie kommt man darauf?
Naja, du solltest wissen, dass eine Resonazfrequenz auftritt, wenn der Blindleitwert verschwindet.
d.h für dich, es gilt: [mm] $Y=G=\frac{1}{R}$ [/mm] bzw. $Z=R$
Grüße Valerie
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:03 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
Hast du bei deiner Impedanz berechnung nicht etwas verwechseltß Z(kondesator) = [mm] \bruch{1}{iwC} [/mm] und nicht iwC und bei iwL genau das gegenteil, also nicht 1/iwL, oder?
@Marcel, aber es ist doch nicht gefragt was mit der Impedanz/Admittanz geschieht sondern mit dem strom oder?
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Hi!
> Hast du bei deiner Impedanz berechnung nicht etwas
> verwechseltß Z(kondesator) = [mm]\bruch{1}{iwC}[/mm] und nicht iwC
> und bei iwL genau das gegenteil, also nicht 1/iwL, oder?
Nein, mache dich erst einmal mit den Begriffen "Impedanz" und "Admittanz" vertraut.
Dann schau dir Marcels Link noch einmal an.
Danach überlegst du dir, was passiert wenn in deinem Schwingkreis die Resonanzfrequenz auftritt.
> @Marcel, aber es ist doch nicht gefragt was mit der
> Impedanz/Admittanz geschieht sondern mit dem strom oder?
Valerie
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:17 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
Ich möchte nicht respektlos erscheinen, aber ich hab null Zeit mich genauer mit E-Techni zu beschäftigen ich habe erstmal andere KLausuren zu rZeit zu bewältigen die Vorbereitung hierfür ist erst im September! OLeider hab ich das mit dem Schein vergessen wegen dem Klasurstress, mir ist einigermaßen klar was mit Impedanz gemeint ist, und jetzt ist mir auch klar das 1/1/irgendwas wieder iwC ergibt...das war der Denkfehler an dieser Stelle. Ok ich kann nicht erwarten dass ihr die LÖsung hinschreibt, aber ich kann mich wirklich nicht näher mit dem Thema beschäftigen.
So um den Strom zu berechnen lös ich U=I*Z doch nach I auf und für U setz ich U(t)=U(0)*e^(iwt) ein oder?
Wenn ich I(t) also für den (nicht Resonaznfall)bestimmt habe ich dann I(t)= U(0)exp(iwt)[ [mm] \bruch{1}{R} [/mm] + [mm] i*(w*C-\bruch{1}{w*L}) [/mm] ]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:01 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
| Aufgabe | | Bestimme Blind und Wirkleistung im Resonanzfall. |
Ok, also die Blindleistung im REsonanzfall ist ja null, richtig? Wie berechne ich jetzt die Wirjleistung im Resonanzfall?
NAchgtrag: bei der Wirkleistung hab ich nun folgendes: es ist ja [mm] P=I*U*cos(\phi) [/mm] mit [mm] cos(\phi)=R/Z
[/mm]
also habe ich für die Wirkleistung [mm] P=U^2*R/Z^2 [/mm] = [mm] (U(0)*exp(iwt))^2*R*Y^2
[/mm]
stimmt das soweit? Nun ist noch gefragt welche werte die beiden in Zeitmittel angeben? Was ist den damit gemeint?! hab doch keine Zahlenwerte, oder soll man da wieder nur allgemein angeben.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:02 Do 02.08.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
ja, wenn du das richtig machst. und da du I ausrechnen willst ist doch die Admittanz besser?
warum fragst du jetzt, wenn du es erst im september wissen willst?
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:10 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
weil ich es morgen abgeben muss !  ok also admittanz = 1/z also einfach I8t)= Y*(t) oder?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:26 Do 02.08.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Hallo Valerie!
> Hast du bei deiner Impedanz berechnung nicht etwas
> verwechseltß Z(kondesator) = [mm]\bruch{1}{iwC}[/mm] und nicht iwC
> und bei iwL genau das gegenteil, also nicht 1/iwL, oder?
>
> @Marcel, aber es ist doch nicht gefragt was mit der
> Impedanz/Admittanz geschieht sondern mit dem strom oder?
Der Link war nur dazu gedacht, dem Autor den in der Aufgabenstellungstellung aufgeführten Resonanzfall klar zu machen. Darüber hinaus dürfte mit Hilfe des Links auch der Zusammenhang zwischen der Impedanz und der Admittanz der Schaltung deutlich werden.
Viele Grüße, Marcel
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:41 Do 02.08.2012 | | Autor: | Valerie20 |
Hallo Marcel,
> Der Link war nur dazu gedacht, dem Autor den in der
> Aufgabenstellungstellung aufgeführten Resonanzfall klar zu
> machen. Darüber hinaus dürfte mit Hilfe des Links auch
> der Zusammenhang zwischen der Impedanz und der Admittanz
> der Schaltung deutlich werden.
>
Den Text den du zitiert hast stammt von domm052.
Ich hatte nichts gegen deinen Link einzuwenden.
Valerie
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:02 Do 02.08.2012 | | Autor: | Marcel08 |
Ja stimmt, sorry. 
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:30 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
Ein Fehler hab ich jetzt noch gefunden. Vorzeichenfehler. Im zweiten schritt kommt bei dir plötzlich ein Minus daher.
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Hallo!
Schau mal hier.
Viele Grüße, Marcel
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:12 Do 02.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
Komm schon Leute rettet mich!! Morgen früh ist Abgabe ich hab mir doch Mühe gegeben, meine Ergbenisse für den Strom und für die Wirkleistung stehen Unten!
ZUm Resonanzfall bei a) : setz man w in die gleichung für die admittanz ein dann wird diese reel zu 1/R also ist z=R.
und der stzrom wird zu U(t)/Z wobei man für U(t) einfach das gegebene einsetzt.
BITTE gibt mir stichhaltige Lösungswege/hilfestellunge damit es noch vor Mitternacht fertig wird, ich bin hundemüde. Hab e keine Lust mich wegen 5 Punkten 1 extrasemester in eine Übung reinzusetzen
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:59 Do 02.08.2012 | | Autor: | GvC |
Welche Fragen willst Du denn eigentlich beantwortet haben? Kannst Du das nochmal zusammenfassen? Bei dem ganzen Durcheinander hier hab ich den Überblick verloren. Nur zwei Ungereimtheiten sind mir noch im Gedächtnis:
Du behauptest, der Strom sei im Resonanzfall maximal. Das solltest Du nochmal überdenken. Vielleicht hilft Dir die Überlegung, dass bei minimaler Admittanz (Resonanzfall) kein Strom mehr am Widerstand vorbeifließen kann, da die Blindadmittanz (Leitwert) Null ist.
Irgendwo erwähnst Du, dass da "ein Minuszeichen daherkommt". Das hab' ich nicht verstanden. Liegt das vielleicht daran, dass in Deiner Skizze Strom und Spannung entgegengesetzte Richtung haben?
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:10 Fr 03.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
Ne ich versteh den rechenschritt nur nich, laut anderen Internetquellen ist das ja so richtig mit dem Minus. Und das Strom und Spannung entgegengesetz sind ist schon so richtig, so ist die Zeichung auf unserem Übungsblatt gegeben. am rechten Knoten hab ich noch ein "Kreis" vergessen , also ein Kontaktpunkt der da anliegt.
Zusammenfassunbg der Fragen die ich habe:
- Geben Sie Blindleistung und Wirkleistung im Resonanzfall an. Welche Werte nehmen die beiden Größen im Zeitmittel an?
Also ich habe bereits geschrieben dass im Resonanzfall die Blindleistung insgesamt null ist (keine phasenverschiebung), und die Wirkleistung müsste P= [mm] U*I*cos(\phi)=U*I*R/Z [/mm] mit I=U/Z ist also P= [mm] U^2*R/Z^2 [/mm]
Und dann eben die werte für U(t) einsetzen und für [mm] 1/Z^2 [/mm] kann man ja [mm] Y^2 [/mm] einsetzen das Anfangs (allererste Frage ganz oben ) ausgerechnet wurde.
2. Stimmt das mit dem Strom, der durhc den Parallelkreis fließt (s. obige Fragen!) ?
3. Bedeutet das ergebnis von b) (WElche werte die beiden Leistungen (blind und Wirk) im zeitl. Mittel annehmen , dass SPule und KOndensator keine Energie aufnehmen? Wie ist die an der PSule bzw. am Kondensator sekbst erbrachte Blindleistung?
Ich wäre dir sehr dankbar wenn du mir stichhaltige Lösungen schon vorschlagen könntest weil es schon sehr spät ist und ichnicht mehr weiterweiß, bzw. schon größtenteils meine Vorschläge oben gemacht habe.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 09:07 Fr 03.08.2012 | | Autor: | GvC |
Im Resonanzfall ist, wie Du selber rausgefunden hast,
[mm]\omega C=\frac{1}{\omega L}[/mm]
Wenn du das in die Admittanzgleichung
[mm]\underline{Y}=\frac{1}{R}+j\left(\omega C-\frac{1}{\omega L}\right)[/mm]
einsetzt, erhältst Du
[mm]\underline{Y}=\frac{1}{R}[/mm]
was gleichbedeutend ist mit
[mm]\underline{Z}=R[/mm]
Die Schaltung ist also rein ohmsch, der Strom demnach
[mm]\underline{I}=\frac{\underline{U}}{R}[/mm]
und die von der Quelle bezogene Leistung reine Wirkleistung
[mm]P=\frac{U^2}{R}[/mm]
was auch nach deinen Formeln rauskommt, wenn Du nur das Kürzen nicht vergessen würdest.
3. Wirkleistung [mm] P=\frac{U^2}{R} [/mm] und Blindleistung Q=0 bedeutet nicht, dass Spule und Kondensator keine Energie aufnehmen, sondern nur, dass keine (Blind-)Energie von außen (Quelle) zugeführt wird. Es heißt nur, dass während einer Periode ein vollständiger Energieaustausch zwischen Spule und Kondensator und zurück stattfindet. Da von außen keine Energiezufuhr stattfindet, fließt in die Parallelschaltung aus L und C halt auch kein Strom, sondern nur durch R. Damit schließt sich gedanklich der Kreis (s.o.).
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:03 Fr 03.08.2012 | | Autor: | doom0852 |
ok, danke! es war auch noch gefragt was für ein strom durch den Schwingkreis fließt, also anscheinend ohne resonanzfall.
mit I= U/Z ergibt sich I= U(0)exp(iwt)[1/R + i*(wC-1/wL)]
richtig?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:20 Fr 03.08.2012 | | Autor: | GvC |
> ok, danke! es war auch noch gefragt was für ein strom
> durch den Schwingkreis fließt, also anscheinend ohne
> resonanzfall.
> mit I= U/Z ergibt sich I= U(0)exp(iwt)[1/R + i*(wC-1/wL)]
> richtig?
Richtig.
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