Netz-Sinus seltsam verformt

Unwissender schrieb:
> Normal?

Ja leider. Versaut durch eine Unmenge nichtlinearer Verbraucher.

Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Verzerrungsblindleistung

Unwissender schrieb:
> Das Ganze sieht eher
> aus wie ein Trapez.

Zu viele Verbraucher in Netz, die den Strom zuerst in Gleichstrom 
verwandeln und erst danach in andere Spannungen umwandeln. Viele 
beginnen mit einem Gleichrichter ohne Ausgleich, somit wird Strom nur an 
Spannungsspitzen genommen. Da Belastung hauptsächlich an Stromspitzen 
ist, werden Sinuswellen abgeflacht.

Vor allem sind das LED-Lampen, die das machen.

Und vor Allem die unzähligen Tischnetzteile für Laptop und Co, die 
keinen PFC drinhaben.

Ja, eine Glühbirne ist halt kein ohmscher Widerstand, sonder ein PTC!
Drösle also mal zu deiner Sinuskurve, die Thermische der Birne von 
~300°K dazu. Den Rest der Sauerei, kannst du dann wirklich aufs Netz 
schieben.

Unwissender schrieb:
> Eben mal den Strom eines normalen Schaltnetzteils unter Last angeschaut.
> Ist offensichtlich genau so wie von dir beschreiben.

Dann schau Dir mal ein konventionelles Netzteil an. Am besten eines für 
einen Super-Hifi-Verstärker. Da packt man gerne 50.000 µF und noch mehr 
rein um ja den Brumm der Versorgungsspannung klein zu halten. Der Effekt 
ist dann, die Ladeelkos ziehen sich in weniger von 1 ms den Strom. Das 
gibt dann ordentliche Peeks im Netz. Wenn man sich über Störungen 
wundert, gibt es auch gleich Abhilfe in Form von Super-Netzfilter zu 
kaufen. Die kosten natürlich, sind aber eher nutzlos.

Gute Schaltnetzteile arbeiten mit einer PFC um gerade diesem 
Millisekundenschluck zu vermeiden.
mfg Klaus

Wolfgang schrieb:
> Eine nicht vom Strom durchflossene Glühbirne beeinflusst die Sache nicht
> und einen leuchtende Glühbirne hat bestimmt keine 300K, sondern eher das
> zehnfache.

Ach Leute, muss man euch wirklich immer alles, bist ins Letzte vorkauen.
Da gehts natürlich um die (für diesen unbekannten Type von Glühobst) 
geschätzte Temperatur-  Schwankung, die durch die 50Hz Wechselspannung 
entsteht.

Unwissender schrieb:
> Im Nulldurchgang
> gibt es dann auch noch zusätzliche Effekte (Bild).

Schönes Bild!
Die Nadeln im Nulldurchgang stammen vom Sperrverzug der 
Gleichrichterdioden.
Die Spannungsänderung der Wechselspannung ist dort am schnellsten, und 
erst nachdem mit einem Rückstrom die Ladungsträger aus der dicken (für 
hohe Spannung!) Sperrschicht der Dioden ausgeräumt wurden, bricht der 
Strom schlagartig zusammen.

Der Sperrverzug kann sogar hochfrequente Störungen verursachen, und es 
gibt spezielle Dioden (Snap-Varactoren oder Step Recovery Dioden), die 
speziell entwickelt wurden um mit diesem Effekt Leistungen im 
Mikrowellenbereich zu erzeugen.

Übrigens wird die Dauer dieses -gar nicht kleinen- Rückstroms häufig als 
"reverse recovery time" "t_rr" angegeben: 
https://produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/162281-da-01-en-DIODE_1_N_4148_W_SOD123F.pdf
Bei dieser Allerweltsdiode z.B. wird einer mit steilflankigen 
Rechteckspannung durch Umpolen getestet, wie lange es dauert, bis nach 
einem Flußstrom von 10mA der Sperrstrom von 10mA auf 1mA abgefallen ist.

Besorgter Bürger schrieb:
> Je mehr Geräte das machen, desto schlimmer wird es. Irgendwann haben wir
> keinen Sinus mehr. Warum wird das nicht verboten?

Ist es doch.
Allerdings erst für Verbraucher ab 70W.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische-Vertr%C3%A4glichkeit-Gesetz

Problematisch waren Ende der 1990er die vielen PCs und Monitore, die 
Leistungen von über 100W mittels solch einfacher 
Spitzenwert-Gleichrichtung aufnahmen.
Dabei fliesst der Strom nur in den gezeigten kurzen Impulsen, die dafür 
umso stärker sein müssen.
Dadurch steigen nicht nur die Verluste bei der Übertragung der 
elektrischen Energie und die Transformatoren müssen stärker ausgelegt 
werden, sondern vor allem konnte es in den Drehstromnetzen dadurch zu 
Überlastungen des Neutralleiters kommen.
Normalerweise ist der Neutralleiter fast stromlos, weil sich bei 
gleicher Belastung der drei Phasen mit linearen Verbrauchern (z.B. 
Glühlampen, Motoren) die dort fliessenden sinusförmigen Ströme zu Null 
addieren.

Deshalb müssen seit über 10 Jahren Verbraucher mit einer "Power Factor 
Correction" Schaltung (PFC) ausgerüstet sein, die dafür sorgt, dass der 
Strom annähernd sinusförmig fliesst.
Ausgenommen sind wegen des technischen Aufwandes Kleinverbraucher unter 
70W, aber wie man sieht, macht Kleinvieh auch Mist.

Bernd schrieb:
>> Bei dieser Allerweltsdiode z.B. wird einer mit steilflankigen
>> Rechteckspannung durch Umpolen getestet, wie lange es dauert, bis nach
>> einem Flußstrom von 10mA der Sperrstrom von 10mA auf 1mA abgefallen ist.
> Gibt es da eine Quelle dazu?

Das dort verlinkte Datenblatt von Diotec z.B.

Die Meßschaltung ist darin zwar nicht angegeben, aber man wird sie in 
anderen Dokumenten des Herstellers finden.

Bernd schrieb:
> Ich hatte den Eindruck, das jeder Diodenhersteller die t_rr anders
> bestimmt, sofern im Datenblatt überhaupt eine Messschaltung angegeben
> wird.

Es ist ja  durchaus vernünftig die Meßschaltung der Aufgabenstellung 
entsprechend zu wählen. Eine 50A Diode mit 10mA zu testen hat wohl nicht 
viel Sinn.

Bernd schrieb:
> Reichen ein Signalgenerator (R_i = 50 Ohm) und ein Oszi mit Stromzange
> für diese Messung aus?

50 Ohm ist gut, aber wozu die Stromzange? Es gibt doch Widerstände. Die 
sind deutlich billiger und breitbandiger.
Evtl. sogar die 50R des Signalgenerators.