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Forum "Elektrotechnik" - Resonanz 2
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Resonanz 2: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:50 So 17.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

Aufgabe
[Dateianhang nicht öffentlich]

Hallo,

habe mal die Lösung einer Aufgabe meines Kollegen abgezeichnet und versuche sie nun zu verstehen.

Wie jedoch kommt er von der Schaltung links oben auf dieses Ersatzschaltbild ?!?  und wieso Z2 = R1 +jXc2 ?

Könntet ihr mir auf die Sprünge helfen ?

Grüße Rudi

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
        
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Resonanz 2: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:25 So 17.07.2016
Autor: Infinit

Hallo Rudi,
schön, wenn man eine Lösung hat, aber wie heißt denn überhaupt die Aufgabe?
Viele Grüße,
Infinit

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Resonanz 2: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:45 So 17.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

es geht um resonanz einer parallel und reihenschaltung gegeben ist Ua und alle größen der einzelnen bauelemente....

nun soll erst ein zeigerdiagramm aller spannungen und ströme angefertigt werden
und anschließend daraus phasenwinkel und Ue bestimmt werden..

nun frage ich mich allerdings wie mein aus dem gegebenen schaltungsbild dieses ersatzschaltbild so zeichnen kann...wieso man die bauteile so zusammenfassen kann  R1 mit Xc2 z.b.


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Resonanz 2: Glaub ich nicht
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:02 So 17.07.2016
Autor: Infinit

Hallo Rudi,
was wir hier sehen, sind zwei hintereinandergeschaltete RC-Tiefpässe jeweils 1. Ordnung. Dabei kann es beim besten Willen nicht zu einer Resonanz kommen. Bei einer Resonanz wird immer die Energie zwischen Spule und Konndensator ausgetauscht, eine Spule ist hier aber nicht zu sehen.
Viele Grüße,
Infinit

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Resonanz 2: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:44 So 17.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

sorry, resonanz war zwar die überschrift der aufgabe. aber scheinbarn ur weil das ganze kapitel so hieß.

letztlich geht es um die schaltung auf dem bild mit gegebener Ua und den größen jedes einzelnen bauteils.

fragestellung ist:

zeichnen sie das zeigerdiagramm aller spannungen und ströme

und entnehmen sie dem diagramm betrag und phasenwinkel..


letztlich hast du aber immernoch nicht darauf geantwortet, wie mein kollege auf diese ersatzschaltung kam =)

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Resonanz 2: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:10 So 17.07.2016
Autor: leduart

Hallo
Dein Kollege hat die Schaltung in 2 Teile aufgeteilt- 1. R1,C1 in Serie, dann den Teil R2-C2
als neuen Teil [mm] Z_2 [/mm] parallel zu C1 gezeichnet, dann noch Z2 in die Reihenschaltung von R2 und Z_C2 aufgezeichnet.
seine Zeichnung fängt mit der Richtung von I2 durch Z2 an. die Spannungen werden entsprechend dazu eingezeichnet.
Es ist eigentlich besser es erstmal selbst zu versuchen, statt fertige Lösungen nachzuvollziehen. aber dein Kollege macht das gut, vielleicht setzest du dich mal 15 Minuten mit ihm zusammen, und zeigst was du machst und lässt dir direkt Tips geben!
Gruß ledum

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Resonanz 2: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:54 So 17.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

er hat in nächster zeit erstmal keine luft...wohnt zudem 100km weg... daher muss ich versuchen es allein zu lösen....

ok, klingt soweit einleuchtend und plötzlich erkenne ich es auch, was er da macht... aber wieso sagt er z2 = r1 + jxc2 ?!?  z2 ist doch r2 + c2 ?!? nicht r1



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Resonanz 2: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:54 So 17.07.2016
Autor: leduart

Hallo
du kannst doch R und C nicht addieren (die haben doch schon verschiedene Einheiten), sondern nur Widerstände? der Widerstand von C2 ist?
Gruß leduart

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Resonanz 2: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:50 Mo 18.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

ja, natürlich, sorry, drücke mich häufig falsch aus...

also ich habe nun den rechten widerstand mit dem rechten kondensator zusammegefasst. beide haben je 1kOhm und R stellt den realteil da und Xc den imaginärteil....daraus erhalte ich dann die impedanz der beiden (z2).

wie gehe ich nun weiter vor ?!?

ich würde nun meine impedanz z2 parallel zum kondensator c1 (links) "hinzurechnen", sodass ich mMn impedanz z2c1 oder wie auch immer sie heißen soll, erhalte....

allerdings verstehe ich nicht wie was genau geschiet in zeile 2 der lösung ?!?z2 ist irgendwas und 2 kapazitätet ?!? hää ?!?

z2 ist doch die reihenschaltung von r2 und c2.... wird aus der komplexen zahl mit realteil und imaginärteil (1kOhm + i1kOhm) einfach der betrag gebildet, welchen ich eh schon in der zeile zuvor erhalten habe ?!?

und wie kommt er anschließend auf diese stromberechnung ?

sorry für die vielen fragen =)

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Resonanz 2: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:30 Mo 18.07.2016
Autor: leduart

Hallo
Z2 zu C1 parallel zu schalten ist richtig. Da offensichtlich R1=R2 ist kann man nicht sagen, was gemeint iist, die 2 te Zeile verstehe ich nicht,
mach doch einfach mal selbst weiter
I wird auf deinem Blatt nicht ausgerechnet!
Gruß ledum

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Resonanz 2: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 18:00 Di 19.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

Aufgabe
[Dateianhang nicht öffentlich]

Die Aufgabe schafft mich...

ich wollte sie nun nochmal selbst machen, allerdings hänge ich schon beim zusammenfassen von Z2 und C2 ...

im ersten schritt aber ich r2 und c2 zu z2 zusammengefasst.... wie bekomme ich nun z2 parallel zu c2 ?!?

wenn ich das so mache wie auf dem blatt, aber ich im nenner ne addition 2 komplexer zahlen und kann ja nicht über komplexe konjunktion beide i eliminieren....wie fasse ich diesen teil also zusammen ?!?


Y = G1 + G2 = [mm] \bruch{1}{1kOhm -i1kOhm} [/mm] + [mm] \bruch{1}{-i1kOhm} [/mm]  // mit 1kOhm erweitern geht ja nicht, da ne addition im nenner...hmmm

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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Resonanz 2: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:20 Do 21.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

kann mir keiner weiterhelfen ?!?
:-/

Bezug
                                                                                                
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Resonanz 2: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:35 Sa 23.07.2016
Autor: isi1

>> kann mir keiner weiterhelfen ?
Sicher, Rudi.
M.E. macht das der Kollege nicht gut, denn in dem Ersatzschaltbild ist die Ausgangsspannung nicht mehr abzulesen.
Ich würde mit den gegebenen Größen beginnen:
Ua = Uc2 = 5V
Also zeichnest einen blauen Pfeil nach rechts mit 5cm Länge
Welcher Strom fließt Durch C2? Antwort Ic2 = U * Y = j * 5 mA = (5mA < 90°)
Also einen roten Pfeil nach oben vom Ursprung aus mit 5 cm Länge
Dieser Strom fließt nun durch R2, Ur2 = I*R = j 5V
Dann addieren wir zu dem vorhandenen blauen Pfell einen weiteren blauen 5cm nach oben
Die sich ergebende Spannung  (7,07V < 45°) liegt am C1, also Ic1 = (7,07mA < 135°)
Diesen Strom addierst mit rotem Pfeil zu dem vorhandenen und erhältst der Strom (11,18mA<116,6°) durch R1, einen gleich großen Pfeil addierst zu den blauen, das ergibt laut Bildchen (15V<90°) für Ue ... wenn ich keinen Fehler gemacht habe.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Also entweder ich habe die Aufgabenstellung  oder die Zeichnung im 1. Bild nicht verstanden.
Was stimmt jetzt, Rudi?



Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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Resonanz 2: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:23 So 24.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

Hallo,

Danke etstmal.... Kann man das ganze auch direkt mit winkeln rechnen? Du interpretierst sie ja mehr :)

Ich versuche mal deine Lösung zu interpretieren. Bzw auf meine Weise nachzuvollziehen.

Ich würde es ja hier gern vorrechnen,  nur werde ich verrückt mit dem handy.

Kann mam nicht rechnen.... I=U/R.... U sind unsere 5V  und R=Z=-i*1kOhm = i5mA....... Nun interpretieren wir das so,  dass unser strom max. 90° voreilt,  da ja die spannung am kondensator 0° ist und die physik halt sagt,  am. Kondensator eilt der strom vorraus...... Aus der rechnung an sich,  lässt sich für den strom kein winkel berechnen,  da er keinen realteil hat,  bzw. Dieser = 0 ist. Und ich kein arctan(b/a) rechnen kann,  also arbeiten wir mit der annahme von 90 weiter.


Mit dieser annahme,  kann ich  jetzt den Strom in eulerform so darstellen,  dass wurzel aus [mm] 0^{2} [/mm] + [mm] 5mA^{2}= [/mm] 5mA * [mm] e^{i90°} [/mm] wird.

EDIT:

Falsch,  denn 5i stell einen zeiger da,  mit der Länge 5 entlang der imaginärachse... X * [mm] e^{i*Winkel}, [/mm]  da stellt X den betrag da... Nur wenn wir re und im haben muss ich diesen mit Pythagoras berechnen... Da unser zeiger nur den im-teil hat,  liegt er somit auch  auf dieser achse auf und somit entsprechen die 5 unserem X..... Und die positive im-achse hat nun mal den winkel 90°.....ich glaube und. Hoffe dass ich ea so besser erklärt habe.

EDIT ENDE



Ur2 = 1kOhm(winkel 0, da R)  * zuvor berechneten strom= 5V mit dem. Gleichen winkel da [mm] e^{0}*e^{90} [/mm] ja 0+90= 90 ergibt.

Nun liegt an dem kondensator c1 die spannung ur2 + uc2 an.

Uc2= [mm] 5v*e^{i0} [/mm]
Ur2= [mm] 5v*e^{i90} [/mm]

Diese zuerst im Re und Im zuerlegen und anschließend addieren.

Ures. = i5V+5V und das nun wieder in eulerform.

= 7,07 [mm] e^{i45°} [/mm]

...... Ok,  ich merke,  dass wenn ich hier im forum meine Interpretation eintippe,  währendessen meine Unklarheiten verloren gehen.... Wieso passiert mir das immer wieder? Ich rechne auf dem zettel nach und blicke nicht durch,  selbst wenn ihr mir die Lösungsansätze gebt.... Dann tippe ich hier mein Problem rein und währenddessen löst es sich von selbst.....

Ich erspare mir jetzt den Rest,  da ich es eigentlich verstanden habe.

Nur eine frage kommt mir auf,  woher weiß ich wo ich die zeiger Ansätze?  Denn du hast ja z. B. Zeiger Ur2 auf die spitze von Uc2 gesetzt... Ich hätte ihn jetzt in den ursprung gesetzt.... Warum auch  immer...

Grüße rudi





Sorry, schreibe gerade nur vom Handy.  Gestern hat ein Blitz bei uns eingeschlagen und nun geht nix mehr :-/

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Resonanz 2: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:47 So 24.07.2016
Autor: isi1

>> Nur eine frage kommt mir auf,  woher weiß ich wo ich die zeiger Ansätze?  
>> Denn du hast ja z. B. Zeiger Ur2 auf die spitze von Uc2 gesetzt...
>>  Ich hätte ihn jetzt in den ursprung gesetzt...
Das entnehme ich Deinem Schaltbild - da hängt der R2 über dem C2. Also in Serie. Der obere Anschluss des C2 hat die Spannung Uc2 - auf dieser Spannung aufbauend wirkt die Spannung am R2.
Würde der R2 ganz unten angeschlossen sein, wäre Dein Vorschlag richtig.

>> Dann tippe ich hier mein Problem rein und währenddessen löst es sich von selbst...
Das kommt daher, dass Du Deine Gedanken in eine dem Leser verständliche Form bringst, dabei hältst Du Dich dann an die üblichen Argumentationsketten und überdenkst sie kritisch, da Du Kritik vermeiden willst und findest so die 'Ungereimtheiten'.

Tatsächlich geht es mir auch so, wenn ich im Praktikum den Studenten etwas erkläre. Man betrachtet die Sache dann einfach von mehreren Seiten und hat am Ende selbst den Eindruck, erst jetzt die Sache 'wirklich' zu verstehen.



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Resonanz 2: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 19:33 So 24.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

Hätte noch die nachfolgende frage an dich... Die ist hier nebenan im post. Würde mich freuen wenn du. Mir diese beantworten würdest.  Vllt habe ich ja auch  mal recht und du hast dich vertan xD..... I Ch  glaube aber nicht dran xp

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Resonanz 2: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:20 Di 26.07.2016
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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Resonanz 2: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 15:44 So 24.07.2016
Autor: RudiRabenkopf

Ich habe nun alles nachvollzogen bis zum strom IR1 und genau da kann ich deine Lösung nicht verstehen.

IR1 = IC1 + IR2

IC1 = 7.07mA * [mm] e^{i135°} [/mm] = - 5mA + i*5mA

IR2 = 5mA * [mm] e^{90°} [/mm] = 0mA + i*5mA

= - 5mA + i10mA

Das ergibt für mich: 11,18mA * [mm] e^{i-63,43°} [/mm]

? Wie bist du auf deinen winkel gekommen?


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Resonanz 2: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:20 Di 26.07.2016
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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Resonanz 2: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 14:20 Sa 23.07.2016
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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