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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe bei folgendem Kondensatornetzwerk


Autor: Micha (Gast)
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Hallo lieben User,

also ich habe enorme Probleme bei der Berechnung der Potentiale P(5-1).
P5=115kV=1(normiert)
Ich weiss absolut nicht, wie ich da anpacken soll. Ich habe nach 
verschiedenen Methoden gesucht aber leider nicht wirklich was gefunden 
oder richtig Verstanden. Ein Schlagwort war das "Potentialverfahren", 
aber leider finde ich dazu nichts konkretes, was auf meine Schaltung 
hinweisen könnte oder versteh es immer falsch. Vielleicht kennt jemand 
diese Methode und kann sie kurz erläutern??? Gibt es ein allgemein 
gültiges Verfahren, welches man nutzen könnte um die Potentiale zu 
bestimmen???
Würde mich über jede Hilfe sehr freuen, wäre Euch sehr dankbar...
lieben gruss
Micha

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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1. Zieh mal kräftig an der Schaltung
2. Wennes Wechselspannung is, dann haben Kondensatoren frequenzabhängige 
Blindwiderstände. Damit haste unterm Strich ne Handvoll Spannungsteiler.
3. Wennes Gleichspannung is, haste erst nen Kurzschluss und danach 
wahlweise kaputte Kondensatoren oder (meines Wissens nach, da bin ich 
mir allerdings nicht absolut sicher) die Kondensatoren haben unendlich 
große Widerstände. Dabei hängts von u.A. von der Bauart der 
Kondensatoren ab, wo die Potentiale liegen (d.h., wie schnell sich die 
Kondensatoren praktisch aufladen etc.).

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Kondensatoren sind komplexe Widerstände. Komplexe Widerstände werden 
nicht mehr mit R bezeichnet, sondern z.B. mit X_R. X_R = 1 / 
(j*omega*C). Jetzt rechnest du alles als Spannungsteiler.
In deiner Zeichnung bildest du einfach aus den Widerständen die 
Ersatzwiderstände (Parallel- bzw. Reihenschaltungen).

Autor: biegl (Gast)
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Vielen Dank für die Anregungen...
Das wird ein großer Ausdruck oder??? Ist das nicht ineinander 
verschachtelt? Kann mir vielleicht jemand ein Anfangspunkt geben, wo und 
wie ich anfangen soll mir der Zusammenfassung der Widerstände??? 
Komplexe Rechnung ist klar, aber wie wäre es am sinnvollsten 
anzufangen???
Danke nochmal und lg
Micha

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Michael,

wenn das ideale Kondensatoren sind, hast Du überhaupt keine Chance, die 
Potentiale zu rechnen, da sie nicht eindeutig definiert sind.

Deine Gleichungen müssen mindestens eine Annahme darüber enthalten, 
welche Ladung die Kondensatoren zum Zeitpunkt t=0 enthalten. Meistens 
enthalten sie dann keine Ladung, weil irgendwo ein sehr hoher ohmscher 
Widerstand enthalten ist.

Und dann mußt Du komplex rechnen, wobei jeder Kondensator den komplexen 
Widerstand: Z=1/(jwC) mit w=2*pi*f hat.

Vermutlich ist f=50 Hz.


Gruß,
  Michael


> also ich habe enorme Probleme bei der Berechnung der Potentiale P(5-1).
> P5=115kV=1(normiert)
> Ich weiss absolut nicht, wie ich da anpacken soll. Ich habe nach
> verschiedenen Methoden gesucht aber leider nicht wirklich was gefunden
> oder richtig Verstanden. Ein Schlagwort war das "Potentialverfahren",
> aber leider finde ich dazu nichts konkretes, was auf meine Schaltung
> hinweisen könnte oder versteh es immer falsch. Vielleicht kennt jemand
> diese Methode und kann sie kurz erläutern??? Gibt es ein allgemein
> gültiges Verfahren, welches man nutzen könnte um die Potentiale zu
> bestimmen???
> Würde mich über jede Hilfe sehr freuen, wäre Euch sehr dankbar...

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Rechts anfangen:
C5 und Cl ist ne parallelschaltung:
1/X_Ersatz_1 = 1/ Cl + 1/C5

Nun bildest du den Ersatzwiderstand vom errechneten Ersatzwiderstand 
X_Ersatz_1 und X_4 den Serienwiderstand.

und so weiter....

Zum Schluss hast du nur noch einen Widerstand. Mit diesem kannst du den 
Strom ausrechnen und dann einfach wie nen Spannungsteiler rechnen.

Gibt nen großen Ausdruck. Dadurch, dass du Cl mehrmals drin hast wird 
sich allerdings hier und da was wegkürzen.

Autor: Kondensator (Gast)
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Wenn Du 2 Kondensatoren in Reihe schaltest und der eine Kondensator
eine doppelt so grosse Kapazität hat, dann.....
lädt der sich natürlich nur auf die 1/2 Spannung gegenüber dem
kleineren Kondensator auf.

Nur mal als Gedankenanstoss...

Autor: Micha (Gast)
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dann habe ich doch aber den Ersatzleitwert oder??? und ich verstehe noch 
nicht ganz wie C1 und C5 eine Parallelschaltung bilden??? Und warum 
brauch ich den Strom für einen Spannungsteiler? Sorry aber bin grad 
bissl verwirrt...

Autor: Kondensator (Gast)
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Ce und C5 liegen parallel.

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Du brauchst nicht zwingend den Strom. Rechne es einfach so, als wenn du 
ein Widerstandsnetzwerk mit ohmschen Widerständen rechnen würdest. Nur 
mit dem Unterschied, dass du zum Schluss nicht Ohm einsetzt sondern 
1/(j*omega*C)
Zeichne die Schaltung doch mal kurz um:
C5 und der rechte Cl sind doch an beiden Enden miteinander verbunden -> 
Parallelschaltung.

Autor: Micha (Gast)
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((((C5//Ce + C4)//Ce + C3)//Ce +C2)// Ce + C1)
Ist das soweit Richtig???

// = Parallel

+ = in Reihe

wobei // vor + gilt...

@Kondensator: Danke aber ich weiss mit dem Tipp in meinem Beispiel nicht 
viel anzufangen... Weil ich nach der Zusammenfassung der ersten 
Kondensatoren ja total krumme Werte bekomme oder irre ich mich???

Danke und Gruss

Autor: Micha (Gast)
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@igor: Auch wenn ich die Schaltung umzeichne dann habe ich an C1 das 
höhere Potential an einem Beinchen und an C5 liegt dann 0 an... Oder 
meinst du den Kurzschlussfall?

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Jepp, jetzt hast du den Gesamtwiderstand.

PS: Die Bezeichnung "C" ist hier falsch. Es muss X_C oder Z oder 
sonstwas heißen. Die C steht für Kapazität und wäre hier falsch.

PPS: Sorry, ich habe dein Ce als Cl (C mit dem kleinen Buchstaben von L) 
gelesen und so beschrieben.

Autor: Kondensator (Gast)
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Es werden Ladungen und damit äquivalente Spannungen auf die 
Kondensatoren verteilt.
C ist also richtig.

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Kondensator wrote:
> Es werden Ladungen und damit äquivalente Spannungen auf die
> Kondensatoren verteilt.
> C ist also richtig.

Dann muss man bei der Parallelschaltung allerdings auch die 
Parallelschaltung für Kondensatoren und nicht die für 
(komplexe)Widerstände heranziehen.

Autor: Kondensator (Gast)
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Ich sehe in der Schaltung keine komplexen Widerstände.
Nur eine angelegte Gleichspannung und Kondensatoren.

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Kondensatoren sind komplexe Widerstände!

Bei Gleichstrom geht omega gegen Null.

Autor: Kondensator (Gast)
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> Bei Gleichstrom geht omega gegen Null.
Dann ist es mit komplex aber auch nicht mehr weit her.

Autor: Spötter (Gast)
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Grundlagen, Spannungsteilerregel.

Gegen symbolische Gebühr rechne ich es Dir gerne aus ...

Sollte jedes Standart-Simulatiosprogramm auch können,
sonst wär's keines !

Viele Grüsse !

Autor: Micha (Gast)
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geht mir nicht um simulationsprogramme sondern das analytische 
aufstellen zb eines Gleichungssystems (Matrix) zum ausrechnen "zu fuß"
danke und Gruss

Autor: Spötter (Gast)
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Nochmal:

Spannungsteilerregel, Kirchhoff und Co., mehrfach angewendet sollte 
schon funktionieren !

Viele Grüsse

Autor: Kondensator (Gast)
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> Gegen symbolische Gebühr rechne ich es Dir gerne aus ...
0 + 10i Eu?

Autor: HildeK (Gast)
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Könntest du solch ein Netzwerk rechnen, wenn es Widerstände wären?
Ja?
Dann mach es mit den Cs genauso, setze statt Rx jedoch (1/Cx) ein. Das 
gilt dann für Gleich- und Wechselspannung, unabhängig von der Frequenz.
Voraussetzung ist aber, dass die Cs zu Beginn leer sind.

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Kondensator wrote:
>> Gegen symbolische Gebühr rechne ich es Dir gerne aus ...
> 0 + 10i Eu?

In der E-Technik wohl eher 0 + 10j Eu  ;-)

Autor: Spötter (Gast)
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"In der E-Technik wohl eher 0 + 10j Eu  ;-)"

Nehme ich gerne an, aber nur, wenn ich die Gebühr vorher quadrieren und 
dann als negierte Sonderausgaben von der Steuer absetzen darf !

Gruss

Autor: Kondensator (Gast)
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> Nehme ich gerne an, aber nur, wenn ich die Gebühr vorher quadrieren und
> dann als negierte Sonderausgaben von der Steuer absetzen darf !

Pfff, abgelehnt.

Autor: Spötter (Gast)
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Dann arbeite ich halt weiter imaginär ...

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