| Autor |
Nachricht |
Mickey_D_Blue
Anmeldungsdatum: 17.11.2011
Beiträge: 77
|
 Mickey_D_Blue Verfasst am: 06. Jul 2012 10:04 Titel: Wechsestrom durch Spule |
 |
|
Und wieder ein Problem,
Also die Aufgabe lautet wie folgt:
Aus einem Draht mit einem spezifischen Widerstand (Rho=0,5 Ohm*mm²/m) wird eine zylindrische Spule mit N=100 Windungen gefertigt.
Durchmesser der Spule D=50mm, Länge der Spule l=200mm.
Der Durchmesser des Drahtes besträgt d=1mm
Frage: Wie groß ist der Strom durch die Spule, wenn an den Klemmen der Spule eine Wechselspannung mit f=10kHz und U=2V anliegt?
Meine Überlegungen
1) Ersatzbild für Spule = Spule + Widerstand in Reihe
2)  = \frac{u(t)}{R(ges)} = \frac{u(t)}{R(spule) + R} = \frac{U(t)}{wL + R} )
3) U = Effektivspannung => U(max) = U/sqrt(2)
Aber so komme ich nicht ganz weiter, da ich mit R nichts anfangen kann, außerdem wird in der Lösung mit komplexen Zahlen gerechnet.
Ist das immer so, dass man bei Wechselstrom (bzw. Spule und dann auch Kondensator) und wie geht das dann genau?
Ihr seht: Viele Fragen, wenig Ahnung
Trotzdem DANKE im Voraus!
_________________
Simplex Signum Veri |
|
 |
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 06. Jul 2012 10:15 Titel: |
|
|
|
R dürfte der Ohmsche Widerstand des Drahtes sein; ergibt sich aus den Werten ganz oben ... dann L. (Wobei ich den Gesamtwiderstand anders in Erinnerung habe.)
|
|
|
Mickey_D_Blue
Anmeldungsdatum: 17.11.2011
Beiträge: 77
|
| Mickey_D_Blue Verfasst am: 06. Jul 2012 10:36 Titel: |
|
|
Hmmm . . .
Ok, jetzt komm ich auf nen falschen Wert, wenn ich den Drahtwiderstand als R miteinbeziehe.
Laut Lösung Nr. C) funktioniert des so, aber warum?
http://imageshack.us/f/838/etaufgabe26.jpg/
_________________
Simplex Signum Veri |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 06. Jul 2012 10:47 Titel: |
|
|
Schritt 1: R. Hast Du dafür einen Ansatz oder Ergebnis?
Schritt 2: L.
Schritt 3: X (gesamt) usw.
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 06. Jul 2012 11:02 Titel: |
|
|
| Mickey_D_Blue hat Folgendes geschrieben: | | Laut Lösung Nr. C) funktioniert des so, aber warum? |
Weil es hier um sinusförmige Wechselgrößen geht. Da addieren sich die Wirk- und Blindwidferstände geometrisch (Pythagoras).
Wirkwiderstand R
Blindwiderstand XL=wL=2*pi*f*L
Gesamtwiderstand (Betrag der Gesamtimpedanz)
Demzufolge ist der Betrag des Stromes
Wenn als Spannung angegeben ist U=2V, dann handelt es sich um den Effektivwert. Demzufolge ist das oben berechnete I ebenfalls ein Effektivwert. Oder solltest Du ebenfalls die Phasenverschiebung zwischen U und I bestimmen? Die ist
|
|
|
Mickey_D_Blue
Anmeldungsdatum: 17.11.2011
Beiträge: 77
|
| Mickey_D_Blue Verfasst am: 06. Jul 2012 11:20 Titel: |
|
|
Hmmm . . .
Ok, das ist jetzt Neuland für mich. Also mir ist klar, dass im Sinus eine Blindleistung und eine Wirkleistung stecken, aber hebt sich die Blindleistung nicht raus, indem man die Annahme u(t) = Usin(wt) mit U = U(eff)/sprt(2)?
Und (ich nehm des jetzt einfach mal so hin) aber dann wär immer noch nicht geklärt, warum ich denn Anfangs komplex rechnen muss. Du hast es ja eben auch nicht getan?
EXTRAFRAGE ZUR PHASENVERSCHIEBUNG:
Gilt die dann auch für den Kondensator: Analog quasi arctan(Xc/R)?
***~~~***~~~***
Ok, also mit dem was ich jetzt hier gelernt habe sehe ich das so:
Mit L und R bereits bekannt . . .
 = \frac{U*sin(wt)}{\sqrt{Xc²+R²} } = \frac{\frac{U(eff)}{\sqrt{2} } *sin(2*Pi*f)}{\sqrt{(wL)²+R²} } )
Damit komme ich aber nicht auf den gewünschten Wert der Lösung Nr c)
_________________
Simplex Signum Veri
Zuletzt bearbeitet von Mickey_D_Blue am 06. Jul 2012 11:31, insgesamt 2-mal bearbeitet |
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 06. Jul 2012 11:27 Titel: |
|
|
Es gibt keine komplexen Größen (Zeiger) im Stromkreis. Das erleichtert nur (wie auch bei Schwingungen oder Wellen) bestimmte Herleitungen und wenn es nicht verlangt wird: Lösungsformeln nutzen und fertig.
Zu jedem Wechselstromkreis gibt es eine Phasenverschiebung, wo R, L und C reinspielen.
Wieweit bist Du mit R und L?
|
|
|
franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
|
| franz Verfasst am: 06. Jul 2012 11:35 Titel: |
|
|
paar Formeln
| Beschreibung: |
|
Download |
| Dateiname: |
Zwischenablage11.jpg |
| Dateigröße: |
20.41 KB |
| Heruntergeladen: |
752 mal |
|
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 06. Jul 2012 12:00 Titel: |
|
|
| Mickey_D_Blue hat Folgendes geschrieben: | | Und (ich nehm des jetzt einfach mal so hin) aber dann wär immer noch nicht geklärt, warum ich denn Anfangs komplex rechnen muss. Du hast es ja eben auch nicht getan? |
Doch, ich habe es gedanklich getan:
und davon der Betrag
Es geht auch komplizierter:
Mit dem konjugiert komplexen Ausdruck des Nenners erweitern:
}{R^2+X_L^2})
und davon den Betrag nehmen:
Du könntest auch im Zeitbereich rechnen, aber da kämest speziell Du in Teufels Küche. Auf keinen Fall darfst Du Zeitbereich und komplexe Ebene (selbst wenn du nur die Beträge betrachtest, Du befindest ich immer noch in der komplexen Ebene) vermischen, wie Du es vorschlägst. Und schon gar nicht, indem Du den Effektivwert durch sqrt(2) dividierst. Die Rechnung im Zeitbereich sähe so aus:
=u_R(t)+u_(t))
}=i(t)\cdot R+L\cdot\frac{di(t)}{dt})
Da versuche mal, was draus zu machen. Hier wird besonders deutlich, was franz gemeint hat: Die Rechnung in der komplexen Ebene stellt eine große Vereinfachung gegenüber der Rechnung im Zeitbereich dar.
| Mickey_D_Blue hat Folgendes geschrieben: | | Gilt die dann auch für den Kondensator: Analog quasi arctan(Xc/R)? |
Nein, da gilt dann
Da Du mit der komplexen Rechnung nun noch überhaupt nicht vertraut bist, erübrigt sich eine Erklärung. Da hilft erstmal nur, die Nase ganz tief ins Lehrbuch zu stecken und sich das Verständnis selber zu erarbeiten. Das kann Dir niemand abnehmen.
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
