Hallo Leute,
gestern war bei uns in der Uni in einem Mini-Test folgende Aufgabe dran:
Parallel zu einem Wirkwiderstand von 40 MOhm ist ein Kondensator von 50
pF geschaltet. Berechnen Sie die Wirkkomponente des Gesamtwiderstandes
bei 17,1 Hz. Runden Sie das Ergebnis zu Ganzzahl und geben Sie es ohne
Einheit ein.
Ich habe den komplexen Widerstand vom C halt ausgerechnet mit
1/(2*Pi*f*C) und bin dabei auf 1.86*10^8 Ohm gekommen.
Dann habe ich eben den Gesamtwiderstand mit 1/rges = 1/r1 + 1/r2
ausgerechnet und kam dabei auf 33*10^6 Ohm
Ist das richtig?
Heute wurde auf der Website aufgelöst und es kam nur 33 raus. Warum habe
ich dann noch ein *10^6 hinten dran?
Dankeschön für hoffentlich baldige Aufklärung :)
Genauso hier die nächste Aufgabe
Ein cosinusförmiger Strom 33 Hz erreicht zum Zeitpunkt t = 3 s den Wert
-14,7 A. Bestimmen Sie den Effektivwert des Stromes in Ampere. Runden
Sie das Ergebnis zu Ganzzahl und geben Sie es ohne Einheit ein.
Ich habe dann den Cosinus-Wert bei t=3 Sekunden mithilfe von
cos(2*pi*33*3) ausgerechnet und da kam 1 (also volle Amplitude raus).
Das heisst ja dass 14,7 A der Scheitelwert ist, oder?
Dann habe ich 14,7 / wurzel(2) gerechnet und kam auf ca. 10 A
Warum ist die Lösung aber 20 A?!
Danke nochmals ^^
HM
komische Aufgabe
bei der Wirkkomponente spielt ein idealer C keine Rolle egal welche
Frequenz
dieser wirkt sich auf den Blindanteil und über den Pythagoras auf den
Schein-(Komplexen) Widerstand aus.
Entweder würfelst du Begriffe durcheinander oder die Lösung ist genauso
falsch wie die Frage unsinnig, es sei den als Aufmerksamkeitstest.
Namaste
Die erste Aufgabe ist irgendwie nicht so richtig eindeutig gestellt. Die
Wirkkomponente eines komplexen Gesamtwiderstandes ist doch der
Wirkwiderstand, also der ohmsche Widerstand.
Ansonsten schau mal hier :
http://de.wikipedia.org/wiki/Parallelschaltung#Impedanz.2C_Admittanz
Also erstmal danke für die Antworten:
@hajo: Ich war anfänglich auch etwas irritiert durch die Begriffe, weil
sie so auch nie wirklich in den Vorlesungen genannt wurden. Die
Aufgabenstellung habe ich so 1:1 rauskopiert wie sie in einem Kurztest
drankamen an der TU-Darmstadt.
Also bei der 1. Aufgabe würde ich ja grundsätzlich sagen C und R und
Impedanz ausrechnen.. Kein Problem (aber nur wenn sie in Reihe wären).
ich habe jetzt probiert die Impedanz dadurch rauszubekommen, dass ich
die Ströme durch R und C ausgerechnet habe und über den Pytagoras den
wirklichen Strom und daraus dann die Impedanz. Aber dann kam ich auf 39
MOhm was ja wohl net stimmen kann ;)
Zur 2. Aufgabe weiss ich immer noch nichts besseres leider :(
Dummer Student schrieb:> Ich habe den komplexen Widerstand vom C halt ausgerechnet mit> 1/(2*Pi*f*C) und bin dabei auf 1.86*10^8 Ohm gekommen.>> Dann habe ich eben den Gesamtwiderstand mit 1/rges = 1/r1 + 1/r2> ausgerechnet und kam dabei auf 33*10^6 Ohm
So darf man aber bei Wechselströmen aber nicht rechnen.
Z = 38,2M - j8,22M
Wirkkomponente = Re(Z) = 38,2M
|Z| = sqrt(38,2M² + 8,22M²)= 39M
Ist mir absolut schleierhaft, wie da jemals 33 Ohm rauskommen soll. Doch
nicht mit 40 Megaohm und einem winzigen Kondensator. Da müsste die
Impedanz des Kondensators nahe 33 Ohm liegen. Wie soll das mit einer so
niedrigen Fequenz klappen?
Ich glaube, du hast dich verlesen?
Daniel Polz schrieb:> Z = 38,2M - j8,22M
Wie bist du denn auf den Wirkanteil gekommen ? Der ist doch gegeben ?!?!
Und wie du auf den Blindanteil gekommen bist ist mir ebenso
schleierhaft.
Aber im Endeffekt komm ich auch auf 39 MOhm.
Dummer Studend schrieb:> Zur 2. Aufgabe weiss ich immer noch nichts besseres leider :(
Das ist ein Klassiker unter den Fehlern, also nix schlimmes.
Du hast richtig errechnet, dass Du den Spitzenstrom hast. Tipp:
Ganzzahlige Frequenz und ganze Sekunde => volle Periode, also wie t=0.
Den Spitzenwert hast Du vorgegeben bekommen. Aber male es Dir mal auf
(kein Witz, das hilft).
Von 0..Spitze ist nur die Hälfe des gesamten Stroms (das ist die
Amplitude). Der Strom hat aber natürlich auch eine negative Halbwelle,
denn es soll ja eine Cos-fkt sein ;-)
Um den Effektivwert zu berechnen musst Du aber den Spitze-Spitze-Strom
betrachten und diesen durch \sqrt(2) teilen. Du hast aber die Amplitude
benutzt. Darum hast Du nur die Hälfte.
Und denk dran, dass die \sqrt(2) nur bei Sinus/Cosinusform klappt, bei
anderen Verläufen, zB Dreieck, Rechteck, stimmt das nicht mehr.
Hth
Andreas
Sebastian K. schrieb:> Wie bist du denn auf den Wirkanteil gekommen ? Der ist doch gegeben ?!?!> Und wie du auf den Blindanteil gekommen bist ist mir ebenso> schleierhaft.
Y = 1/R + jwC = (1 + jwCR)/R
Z = R / (1 + jwCR)
= (R * (1 - jwCR)) / (1² - j² * (wCR)²)
= (R - jwCR²) / (1 + (wCR)²)
= R/(1 + (wCR)²) - j(wCR²/(wCR)²)
R
Wirkanteil = ---------- = 38,2 M
1 + (wCR)²
Andreas schrieb:> Um den Effektivwert zu berechnen musst Du aber den Spitze-Spitze-Strom> betrachten und diesen durch \sqrt(2) teilen. Du hast aber die Amplitude> benutzt. Darum hast Du nur die Hälfte.
Das halte ich für ein Gerücht.
Nabend,
ich hab auch erst den Kopf geschüttelt und gesagt: Jo, Wirkanteil 40
MOhm, sieht man doch!
Dann hab ich mal nachgerechnet und auch über die Leistungsbilanz. Weil
mir die Zahlen zu klein und unhandlich waren, hab ich mal was
einfacheres genommen.
R_p = 50 Ohm
X_cp = 50 Ohm
Z_p = 1 / Y_p = 1 / (1/50 + j 1/50) Ohm = 35,35 Ohm * e^-j45°
(kapazitive Komponente durch negativen Phasenwinkel so weit plausibel)
Äquivalenter Serienwiderstand:
R_s = |Z_p| * cos(phi) = 35,35 Ohm / sqrt(2) = 25 Ohm (sic!)
X_cs = |Z_p| * sin(phi) = 35,35 Ohm / sqrt(2) = 25 Ohm (sic!)
Probe über Leistungsbilanz:
Die Schaltung sei an eine Wechselspannung mit U = 230 V *e^j0°
angeschlossen.
Aufgenommener Strom:
I_in = U / Z = 230 V * e^j0° / 35,35 * e^-j45° = 6,505 A e^j45°
(voreilender Strom bestätigt kapazitive Komponente)
Über dem Parallelwiderstand fällt die volle Spannung ab, die Umgesetzte
Leistung ist
P_rp = U * U^* / R_p = (230 V)^2 / 50 Ohm = 1058 W
Die von der Quelle abgegebene Leistung ist
P_q = |U|*|I_in|*cos(phi) = 230 V * 6,5 A / sqrt(2) = 1058 W q.e.d.
In der äquivalenten Serienschaltung wird der äquivalente
Serienwiderstand R_s vom Strom I_in durchflossen und setzt folgende
Leistung um:
P_rs = I * I^* R_s = (6,505 A)^2 * 25 Ohm = 1057,88 W = P_rp = P_q
(Rundungsfehler)
Es ist schon erstaunlich, dass man im ersten Moment falschen Freunden
aufsitzt und denkt, die Aufgabe sei so trivial, dass man nicht
rechnen/überlegen müsse.
Übrigens, die Aufgabe ist auch bisschen ungenau formuliert. Wäre nach
dem Wirkanteil der äquivalenten Serienimpedanz gefragt, gäbe es keine
Verwirrungen denk ich.
Beste Grüße, Marek
Dann mal danke an alle weiteren Posts hier!
@Marek N
Willst du damit ausdrücken, dass die 33 Ohm also doch richig sind jetzt?
Ich bin ehrlich gesagt grad leicht verwirrt wegen der ganzen Aufgabe.
Was ist jetzt mit der Aufgabe wo man den effektiv-Strom ausrechnen soll?
Ist die jetzt richtig oder falsch weil es einer angezweifelt hat?
Danke & schönen Abend noch!
Bolle schrieb:> Puh das kapier ich nich.> Aber ich bin ja auch kein Ingenieur.
Ich auch nicht ;-)
Dummer Student schrieb:> Willst du damit ausdrücken, dass die 33 Ohm also doch richig sind jetzt?
Ich habe es dir doch sogar vorgerechnet und dich explizit mit logischen
Schlüssen darauf hingewiesen, dass deine Lösung Quatsch sein muss.
Muss doch jedem auffallen, dass ein 40M-Widerstand und ein popeliger
Kerko keinen Ersatzwiderstand von 30R geben (Bei der Frequenz kann ich
ja noch zukucken :-). Das wären bei 230V ja >7A, obwohl langsamer als
Netzspannung. Fast ausschließlich durch nen Kerko?
Siehst ja, dass die richtige Lösung sechs (!) Zehnerpotenzen darüber
liegt.
Sebastian K. schrieb:> Andreas schrieb:>> Um den Effektivwert zu berechnen musst Du aber den Spitze-Spitze-Strom>> betrachten und diesen durch \sqrt(2) teilen. Du hast aber die Amplitude>> benutzt. Darum hast Du nur die Hälfte.>> Das halte ich für ein Gerücht.
Ich auch. Das ist Unsinn gewesen. Danke für die Korrektur.
Man sollte eben nicht 3 Sachen parallel rechnen :(
Sry 4 te bug.
Gruss
Andreas
@Dummer Student
Auch Profs sind fehlbar. Hatte mal einen der erst mühsam belehrt werden
musste.
Pass bei ner richtigen Prüfung auf, das dir auch die Punkte korrekt
angerechnet werden. Da hatte ich auch schon so Erlebnisse.
Dummer Student schrieb:> Runden Sie das Ergebnis zu Ganzzahl und geben Sie es ohne> Einheit ein.
Aha, eine Fangfrage; und mehrdeutig.
Und falsches Ergebnis
Re(Z) = ca. 38,23 * 10^6 Ohm
38,23 MOhm => Ergebnis ist 38
38230000 Ohm => ergebnis ist 38230000
Auf keinen Fall 33.
Scheiss-Prof.
> Andreas schrieb:>> Um den Effektivwert zu berechnen musst Du aber den Spitze-Spitze-Strom> betrachten und diesen durch \sqrt(2) teilen.
Nein, durch sqrt(8).
Ist die Spannung (oder der Strom) exponentiell bedämpft, sollte
folgendermaßen gerechnet werden:
1. Arithmetischer Mittelwert zweier konsekutiver Scheitelwerten gleicher
Polarität.
2. Arithmetischer Mittelwert der Beträge von A und dem Scheitelwert der
eingeschlossenen Halbwelle, die von entgegengesetzter Polarität ist.
3. Dividieren durch Wurzel 2.
Anwendung: Auswertung von Kurzschlußströmen.
Ahoi
High Performer schrieb im Beitrag #2500226:
> Alles falsch!!
Dann machs doch besser als die anderen.
Ein Dutzend Experten und ein Dutzend Lösungen, geil.
Also nachdem heute mein Tabellenbuch für E-Technik angekommen ist habe
ich gleich mal da drinnen geschaut.
Da war für eine rc parallel Schaltung folgende Gleichung:
z=(r²*x²)/sqrt(r²+x²)
Mit der komme ich jetzt auch auf die 39 M Ohm.
Vielen dank. Ich werde unserem Betreuer gleich mal eine email
schreiben...
Was ist jetzt eigentlich mit der cos-aufgabe wo man den Strom berechnen
sollte?
Grüße
Dummer Student schrieb:> Dummer Student
Ich kann hier nur den Kopf schütteln, welche Fragen hier ein
offensichtlich angehender Student stellt. Ich tu es mal als Trollerei
ab, dann ist es wenigstens nicht so schlimm.
@...
Danke auch für deine motivierenden Worte.
Ich bin leider erst im 1. Semester und irgendwann muss es ja mal gelernt
werden. Für mich ist dies auch alles neuer Stoff.
Dummer Student schrieb:> Was ist jetzt eigentlich mit der cos-aufgabe wo man den Strom berechnen> sollte?
Die Musterlösung ist falsch. Der korrekte Wert lautet 10,39A.
Weise am besten die für die Aufgaben zuständige Person auf die Fehler
hin.
LG Christian
Okay danke dir Christian, dann wären jetzt alle meine Fragen
beantwortet!
Vielen Dank an alle, die meine Fragen ernst genommen haben und mir
Lösungswege aufgezeigt haben.
Ich werde jetzt ne email mal los senden!
Schönes WE noch!
Dummer Student schrieb:> @...>> Danke auch für deine motivierenden Worte.> Ich bin leider erst im 1. Semester und irgendwann muss es ja mal gelernt> werden. Für mich ist dies auch alles neuer Stoff.
Wer schon so einen Nick-Namen wählt, sollte sich nicht über Spott
wundern. Und eines sei dir noch gesagt, wenn du schon bei so einer
Pippiaufgabe in einem Forum fragen musst, dann möchte ich gerne wissen
was du machst, wenn du erst mal Aufgaben aus der Theoretischen
Elektrotechnik lösen möchtest.
Kerl, setzt dich mal mit deinen Kommilitonen hin und erarbeitet euch mal
die Lösungswege. Was ist das denn für ein Murcks?
Armes Deutschland!
