Unmögliche Berechnung?

OP #3631072
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Hallo Leute

Sind gerade für unsere Abschlussprüfungen am lernen und eine Aufgabe 
bereitet uns Kopfschmerzen...

Ich habe mal ein Bild im Anhang angehängt, kann da einer von euch 
helfen?

Wir haben langsam wirklich alles mögliche Ausprobiert aber kommen 
einfach nicht drauf...

R oder C sind nicht angegeben und selbst definieren funktioniert ja 
kaum, da man jede Kapazität für jeden Widerstand berechnen kann und sich 
somit immer eine andere Spannung einstellen würde, sofern wir da kein 
Denkfehler drin haben.

Vielen dank für eure hilfe!
Angehängte Dateien:
Gast #3631078
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Ihr sollt die Ausgangsspannung als Funktion Uout(F, Uin, r , c) 
darstellen ...
Schaut euch mal die Schaltung genau an...die könnt ihr in 3 Blöcke 
einteilen...davon jeweils die übertragungsfunktion bilden...das wars 
schon
#3631079
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>R oder C sind nicht angegeben.

Normalerweise sucht man sich C aus dem aus was da ist, und tut den 
Widerstand entsprechend aus einem Sortiment nehmen.

Im übrigen lässt sich die Formel doch so umstellen und mit Annahme eines 
C auch was errechnen...

Wann ist die Prüfung?

Gruß jonas
Gast #3631084
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Ohne jetzt genau die Aufgabe gelesen zu haben: Ich sehe da Tiefpass, 
Impedanzwandler, Tiefpass. Die jeweiligen Übertragungsfunktionen H(s) 
multiplizieren sich, Rücktransformation und schon ist fertig.
#3631085
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1) Bildformate

2) Ergänzung zu meinem Post, wollte ihn noch nicht Absenden:
1/(2*pi*R*C) ist die Grenzfrequenz. Bei der Grenzfrequenz hat das RC 
Glied eine Dämpfung von -3dB. Beide hintereinander dämpfen dann um -6dB 
bei der Grenzfrequenz.

Die eigentlichen Bauteilwerte sind irrelevant. Das einzige was Zählt ist 
dass 1/(2*pi*R*C) = 1kHz.
#3631096
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>Wir haben langsam wirklich alles mögliche Ausprobiert aber kommen
>einfach nicht drauf...

Die Angabe der Frequenz in der Aufgabe stimmt genau mit der 
wohlbekannten Formel für die Grenzfrequenz für ein Tiefpaß mit den 
Bauteilen R und C überein. Die solltet ihr eigentlich kennen...
Gast #3631464
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Kleiner Nachtrag:

Du darfst die Dämpfung der beiden Filter addieren weil diese mit einen 
Impendanzwandler voneinander entkoppelt sind. Wäre dieser Fall nicht 
gegeben würden sich ein anderes Übertragungsverhalten ergeben.
Gast #3631477
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Es ist zwar nicht R und C einzeln gegeben, jedoch ist R*C gegeben.

Außerdem ist zu beachten dass im linkten Teil die Bauteilwerte identisch 
sind mit denen im rechten Teil (gleiche Bezeichnung R und C). Übersieht 
man vielleicht zunächst.
#3631486
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Die für euch richtige Lösung der Aufgabe hängt davon ab welche 
Ausbildung ihr macht.

Vielelicht habt ihr ja die Formel der Übertragungsfunktion F eines 
RC-Tiefpasses in eurer Formelsammlung.

|F| = 1/sqrt(1+(2*pi*f*R*C)^2)


Ihr habt zwei entkoppelte RC-Tiefpässe hintereinander.


|Fges| = 1/sqrt(1+(2*pi*f*R*C)^2) * 1/sqrt(1+(2*pi*f*R*C)^2)


|Fges| = 1/(1+(2*pi*f*R*C)^2)

Da jetzt f=1/(2*pi*R*C) einsetzen.

|Fges| = 1/(1+(1)^2)

|Fges| = 1/2


Uaus = Uin*|Fges|

Uaus = 1V*0,5

Uaus = 0,5V
#3631498
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Max H. schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Die für euch richtige Lösung der Aufgabe hängt davon ab welche
>> Ausbildung ihr macht.
> Wie ist das zu verstehen? Die 0.5 bzw. -6bB werden wohl richtig sein,
> unabhängig davon ob er jetzt Elektrotechnik, Elektronik, Mechatronik,
> BWL oder was auch immer studiert/lernt.

Von einem Studenten erwarte ich, dass er die Betragsformel mit komplexer 
Rechnung herleitet.
Moderator #3631542
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Von einem Studenten im nicht mehr allerersten Semester würde ich
eigentlich erwarten, dass auswendig weiß, dass bei einem RC-Tiefpass 1.
Ordnung

- die Grenzfrequenz fg = 1/(2πRC),
- der Dämpfungsfaktor an der Grenzfrequenz D = √2 und
- die Phasenverschiebung an der Grenzfrequenz φ = -45° ist.

Daraus ergibt sich sofort die Lösung (Ua = Ue/(√2)² = 0,5V) und ebenso
die Gesamtphasenverschiebung (2·(-45°) = -90°), falls diese gefragt
wäre.

Das ist eine Sache von ca. 20 Sekunden einschließlich dem Durchlesen der
Aufgabe.
Gast #3632240
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Helmut S. schrieb:
> Ja.
>
> Z. B. mit Spannungsteilerformel:
>
> F_(jw) = (1/(jwC))/(R+1/(jwC))
>
> mit jwC multiplizieren
>
> F_(jw) = 1/(1+jwRC)
>
> |F_|= 1/sqrt(1+(wRC)^2)
>
> w = 2*pi*f
>
>
> Fges_ = F_(jw)*F_(jw)
>
> Fges_ = 1/(1+jwRC)^2

Oder Laplace Transformation und einer Maschendifferentialgleichung:

Ue = R*C*dUC/dt+UC

Ue(s)=R*C*s*Uc(s)+Uc(s)

Ue(s)= Uc(s)*(s*R*C+1)

G(s) = 1/(R*C*s+1)

da uns nur die Frequenz Interessiert ist s = jw

G(jw)=1/(R*C*j*w+1)

G(w)=1/sqrt((RC*w)^2+1)

Mfg
Gast #3632539
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Man, da braucht man ja länger zu lesen und auf das Bild klicken wie die 
Antwort hinzuschreiben und zu begründen.

> Sind gerade für unsere Abschlussprüfungen am lernen und eine Aufgabe
> bereitet uns Kopfschmerzen...

Meine Empfehlung: Geht euch einbuddeln. Die Prüfung werdet ihr nicht 
schaffen (hoffentlich).
Gast #3633127
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Werner M. schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Von einem Studenten erwarte ich, dass er die Betragsformel mit komplexer
>> Rechnung herleitet.
>
> Von einem Student, der das Thema beherrscht, würde ich erwarten, dass er
> die Schaltung durchschaut und ohne jegliche Rechnung das Ergebnis
> präsentiert.

Zumal es um den Abschluss geht und wohl mehrere beteiligt sind:

San Lue schrieb:
> Sind gerade für unsere Abschlussprüfungen am lernen und eine Aufgabe
> bereitet uns Kopfschmerzen...
Gast #3633241
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ja. Aber -6dB ist halt was andres, als -6dBV.

>P.S. Wer jetzt inkompetent ist...
Wieso müsst Ihr immer mit inkompetent kommen? Kann man hier nicht normal 
diskutieren. Muss das immer ein persönlicher Angriff sein ?
#3633339
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>Von einem Student, der das Thema beherrscht, würde ich erwarten, dass er
>die Schaltung durchschaut und ohne jegliche Rechnung das Ergebnis
>präsentiert.

Was ihr da immer hineinlest... Da steht doch nur etwas von einer 
Abschlußprüfung, aber nicht in welchem Fach, auf welcher Schule und 
welchen Abschluß.
Gast #3633453
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Helmut S. schrieb:
> Außerdem wird in einer Prüfung eine Herleitung gefragt.

Steht wo?
Als Herleitung mag ja wohl die Rückführung auf den (hoffentlich) 
bekannten TP 1.Ordnung und der Transfer auf die gestellte Aufgabe 
genügen. Allgemein sollte Denken doch wohl höher bewertet werden als das 
Herunterbeten von ggf. auswendig gelernten Formeln.
Gast #3633454
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Helmut S. schrieb:

> Leider war 0,5V als Ergebnis gefragt.

Im Ursprungsartikel?
Kannst Du die betreffende Stelle des Beitrages bitte mal
zitieren?

> Für -6dBV gibt es leider nur einen Trostpunkt.
> Außerdem wird in einer Prüfung eine Herleitung gefragt.

Ach so? Wo habe ich mich denn für diese Prüfung
eingeschreiben?
Moderator #3633524
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Kai Klaas schrieb:
>>Von einem Student, der das Thema beherrscht, würde ich erwarten, dass er
>>die Schaltung durchschaut und ohne jegliche Rechnung das Ergebnis
>>präsentiert.
>
> Was ihr da immer hineinlest... Da steht doch nur etwas von einer
> Abschlußprüfung, aber nicht in welchem Fach, auf welcher Schule und
> welchen Abschluß.

Das ist in diesem Fall egal. Wenn das Fach tatsächlich lehrt, wie man
solche Schaltungen berechnet (sei es mit komplexer Wechselstromrechnung
oder gar mit Laplace-Transformation), kann man IMHO erst recht davon
ausgehen, dass ein paar grundlegende Eigenschaften eines RC-Filters 1.
Ordnung (insbesonder Grenzfrequenz und Dämpfung) behandelt wurden. Und
damit ist die Aufgabe in kürzester Zeit lösbar.

Aber warum schreibe ich das überhaupt? Du hast es im Prinzip ja weiter
oben schon selber geschrieben, wie ich gerade festgestellt habe:

Kai Klaas schrieb:
> Die Angabe der Frequenz in der Aufgabe stimmt genau mit der
> wohlbekannten Formel für die Grenzfrequenz für ein Tiefpaß mit den
> Bauteilen R und C überein. Die solltet ihr eigentlich kennen...
Gast #3633606
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Yalu X. schrieb:

> Das ist in diesem Fall egal. Wenn das Fach tatsächlich lehrt, wie man
> solche Schaltungen berechnet (sei es mit komplexer Wechselstromrechnung
> oder gar mit Laplace-Transformation), kann man IMHO erst recht davon
> ausgehen, dass ein paar grundlegende Eigenschaften eines RC-Filters 1.
> Ordnung (insbesonder Grenzfrequenz und Dämpfung) behandelt wurden. Und
> damit ist die Aufgabe in kürzester Zeit lösbar.


Habe nicht Gelesen, dass das eine Schulprüfung ist, deshalb hab ich das 
mal mit der Laplace-Transformation gemacht. Wüsste nämlich nicht, das 
das in der Schule oder im ersten Semester schon Thema ist, oder habt ihr 
da anderes erlebt?

Mfg

Macman2010
OP #3633944
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Gerade erst letzte Woche habe ich einen ziemlich langen Beitrag 
geschrieben, über den Umgangston mancher User hier.

Dann lese ich hier sowas:

Belustigter schrieb:
> Man, da braucht man ja länger zu lesen und auf das Bild klicken
> wie die
> Antwort hinzuschreiben und zu begründen.
>
>> Sind gerade für unsere Abschlussprüfungen am lernen und eine Aufgabe
>> bereitet uns Kopfschmerzen...
>
> Meine Empfehlung: Geht euch einbuddeln. Die Prüfung werdet ihr nicht
> schaffen (hoffentlich).

Ganz im ernst, ich wusste ja dass es kleine Kinder und Haters auf 
Youtube, Facebook usw. gibt, das ist ja nichts neues dass sich dort so 
manch kleines Kind die Anonymität des Internets zu nutze macht und mal 
Dampf abbaut. Aber hier? Sorry, aber so eine Antwort ist einfach nur 
komplett lächerlich. Zu hoffen, dass jemand seine Prüfungen nicht 
besteht, ist einfach nur Arm. Zudem, wenn du deine Zeit für solch 
sinnlose Kommentare nutzen kannst, bin ich mir nicht sicher, ob du 
überhaupt irgendetwas zutun hast mit deiner Zeit.
Das musste mal wieder gesagt sein.

Zurück zum Thema:
Vielen dank an für die Zahlreichen tollen Antworten, hat uns sehr 
geholfen! Die Aufgabe ist in der Tat nicht schwierig, wenn man das ganze 
mal einsieht. An einem Freitag um 17 Uhr ist sowas leider nicht immer 
ganz einfach, und da gehen auch mal Grundlegende dinge vergessen.
Finde aber, das ist kein Grund uns hier gleich als Dumm, Unfähig oder 
sonst irgendetwas zu bezeichnen.

Possetitjel schrieb:
>> Frage war: Wie groß ist die Ausgangsspannung und
>> nicht, wie hoch ist die Verstärkung.
>
> Nein. Falsch.

Nein, falsch ;) Einmal auf das Bild klicken und man würde sehen, dass in 
der Aufgabe die AusgangsSPANNUNG gesucht ist. Nur um eure kleine 
Diskussion hier noch zu beenden.

Zudem:
Nein, der Lösungsweg ist hier NICHT gefragt. Bei den Abschlussprüfungen 
einer Berufslehre als Elektroniker hier in der Schweiz reicht es völlig 
aus, nur das korrekte Resultat hinzuschreiben. Es ist ihnen egal, wie 
gerechnet wurde. Daher kann man prü Aufgabe auch nur 0 Punkte oder die 
maximale Punktzahl erreichen.
Und bevor jetzt hier gleich wieder einige kommen "Lehrabschluss als 
Elektroniker und kann nicht einmal das:" Doch, ich kann das berechnen. 
Mir ist das ganze völlig klar. Es ging nur eine Grundlage vergessen, 
welche man wieder in Erinnerung rufen musste. Ich habe solche Filter 
seit 2 Jahren nichtmehr in dieser Form berechnet und für genau soetwas 
repetiert man den gelernten Stoff ja wieder.

In dem Sinne, vielen dank für die grösstenteils hilfreichen Antworten 
und auch ein Danke an die kleinen Kiddis, wie nichts besseres zutun 
haben als sinnlose Kommentare abzugeben. Auch euch braucht es auf dieser 
Welt, sonst hätte man ja kaum noch etwas zu lachen.

Gruss
#3634343
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>Nein, der Lösungsweg ist hier NICHT gefragt. Bei den Abschlussprüfungen
>einer Berufslehre als Elektroniker hier in der Schweiz reicht es völlig
>aus, nur das korrekte Resultat hinzuschreiben.

Das habe ich mir fast gedacht. Ein Freund von mir hat auch mal so eine 
Prüfung abgelegt. Da mußte man nur die Formel für die Grenzfrequenz 
eines RC-Filters erster Ordnung wissen.

Du regst dich zurecht auf über den ruppigen Umgangston hier. Aber es ist 
wie im normalen Leben, du mußt nicht immer jede Äußerung auf die 
Goldwaage legen.

Abgesehen davon, MUSST du als Elektroniker diese Formel einfach drauf 
haben. Nicht nur als Grenzfrequenz, sondern auch als Zeitkonstante. Du 
stößt praktisch an jeder Ecke auf RC-Glieder. Diese Formel ist fast so 
wichtig, wie zu wissen, auf welcher Seite ein Lötkolben heiß wird.

Alles Gute für deinen beruflichen Lebensweg!
OP #3634377
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Kai Klaas schrieb:
> Aber es ist
> wie im normalen Leben, du mußt nicht immer jede Äußerung auf die
> Goldwaage legen.

Ach, mir sind die meisten Aussagen hier relativ egal, ich lege da keinen 
grossen Wert drauf. Mich stört es eher in anderen Treads in denen ich 
nicht der TO bin. Viele hier kapieren nicht, dass nicht jeder ein 
Fachwissen auf diesem Gebiet hat und somit werden hier ganz freundliche 
Leute oft zu unrecht als Idioten abgestempelt.

Kai Klaas schrieb:
> Abgesehen davon, MUSST du als Elektroniker diese Formel einfach drauf
> haben. Nicht nur als Grenzfrequenz, sondern auch als Zeitkonstante. Du
> stößt praktisch an jeder Ecke auf RC-Glieder. Diese Formel ist fast so
> wichtig, wie zu wissen, auf welcher Seite ein Lötkolben heiß wird.

Das ist mir klar. Die Formel kann ich auch im Kopf in und Auswendig. Das 
einzige was wir nicht bedacht haben, dass bei der Grenzfrequenz -3dB 
sind. Geht sowas simples vergessen, so ist es schnell schwierig eine 
Lösung zu finden und das ganze erscheint erst einmal völlig unlogisch. 
Jetzt wo es wieder in Erinnerung gerufen wurde, ist es auch für uns 
total logisch. Wie gesagt, dafür lernt man ja. Scheinen aber einige hier 
nicht zu verstehen.

Kai Klaas schrieb:
> Alles Gute für deinen beruflichen Lebensweg!

Vielen dank :)
Gast #3634633
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San Lue schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>>> Frage war: Wie groß ist die Ausgangsspannung und
>>> nicht, wie hoch ist die Verstärkung.
>>
>> Nein. Falsch.
>
> Nein, falsch ;)

Doch, richtig.

> Einmal auf das Bild klicken [...]

Du hast meinen Punkt nicht verstanden. Macht aber nichts.
Das Leben geht auch so weiter.

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