In der anliegenden Schaltung fliesst durch den Widerstand am rechten
Bildrand R2 die in GLEICHstrom von 500mA.
Durch den Kondensator links kann kein Gleicstrom fliessen.
Der Strommittelwert durch den Kondensator ist Null.
Die Stromspitzenwerte am Kondensator sind symetrisch und gleich.
Der Spannungsmittelwert am Kondensator ist NUll.
Die Spannungsspitzenwerte am Kondensator sind symetrisch und gleich.
Wie kommt der Gleichstrom zu dem Widerstand?
...fröhliches Rätseln und ein fröhliches Weihnachtsfest..
Durch den Kondensator fließt Wechselstrom. Dieser wird von den vier
Dioden gleichgerichtet.
Ist dir die Funktion einer Diode bekannt? Wenn nicht, dann lies das:
https://de.wikipedia.org/wiki/Diode
Soo einfach ist es nicht.
Wie schon gesagt, da ist ein Kondensator.
Mittelwerte von U und I sind Null. Verlauf und Form ist Sinus.
Wie kommt der Strom durch den Kondensator.....
Das ist nicht trivial.
PS.: das Minus ist nicht von mir.
Und vielleicht komme ich nach den Feierlichkeiten zu einem
interessanteren Rätsel. Von der Badewanne aus geht das jetzt nicht...
hätte es der geneigte aufgabensteller denn gerne ausführlicher?
also:
nehmen wir an wir schalten ein und haben gleich als erstes eine positive
halbwelle diese lädt den kondensator c1,
ein teilstrom geht über r1 ab,
durchströmt die dioden D1 und D4,
lädt dabei den kondensator c2
und durchströmt jenen ominösen Widerstand r2
nulldurchgang
Die negative Halbwelle lädt den kondensator c1 mit entgegen gesetzter
polarität wieder fließt etwas strom über r1 ab diesesmal sind es die
dioden D2 und D3 die am durchfluß in nenneswertem umfang teilnehmen,
und wieder wird der kondensator c2 geladen und abermals fließt ein
Gleichstrom (oh wunder) durch den Widerstand r2
ist das schon die lösung? nein das kann man selbstverständlich auch noch
mathematisch erklären aber ich bin leider kein ingeneur.
viel spass,
frohe Weihnachten,
und bitte nehmt mir meinen sehr holprigen stil nicht allzuübel.. :-)
>Wie kommt der Gleichstrom zu dem Widerstand?
Tja, jede Gleichrichterschaltung neigt zum unsymmetrieren und
gleichrichten der Wechselspannung - jedes nichtlineares Element bewirkt
einen Gleichspannungsanteil danach ...
Die Eingangsspannung ist 100 V, die Frequenz 10 kHz, dass deutet darauf
hin, dass hier Effekte zum tragen kommen, die bei den üblichen 50 Hz
nicht relevant sind. Ich rate einfach mal dass die
Sperrschichtkapazitäten der Dioden eine Rolle spielen: Die vier Dioden
bilden einen parasitären Spannuungsteiler, an dem die Eingangsspannung
halbiert wird und somit bei 500 mA an 100 Ohm 50 V, also die halbe
Eingangsspannung abfällt... oder so ähnlich...
John D. schrieb:> PS.: das Minus ist nicht von mir.> Und vielleicht komme ich nach den Feierlichkeiten zu einem> interessanteren Rätsel. Von der Badewanne aus geht das jetzt nicht...
OK, ist nicht von mir, sondern von einem Halbleiterexperten: Welche
Spannung stellt sich am Kollektor eines Transistors ein, wenn man die
Basis-Emitterdiode in den Durchbruch bringt? Im Anhang die Schaltung und
der sehr schnell improvisierte Aufbau. Bei 100kOhm und 12V flossen etwa
30µA, der Transistor war ein BC548B.
Abdul K. schrieb:> Verstehe nicht wo das Rätsel ist. Das ist ein Kondensatornetzteil mit> etwas ungewöhnlichen Parametern.
Das geht mir ebenso, keine Peilung wo das Rätsel ist. Eigentlich war
schon mit
John D. schrieb:> Hast du den Gleichrichter etwa übersehen?
und
Stefan U. schrieb:> Durch den Kondensator fließt Wechselstrom. Dieser wird von den vier> Dioden gleichgerichtet.
alles gesagt.
Michael K. schrieb:> Wie schon gesagt, da ist ein Kondensator.> Mittelwerte von U und I sind Null.
Ja und, ist ja Wechselstrom, fliesst mal in die eine, mal in die andere
Richtung, vorzeichenbehafteter Mittelwert 0 - logisch!
Soll das jetzt zur Verwirrung des Betrachters beitragen, genau wie die
etwas exentrisch angeschlossene Anode von D2?
Keine Ahnung was das soll, typisches BWL-Rätsel - Probleme erfinden wo
keine sind.
Setz es fürs Brainstorming auf die Agenda zum nächsten Meeting...
John D. schrieb:> Welche> Spannung stellt sich am Kollektor eines Transistors ein, wenn man die> Basis-Emitterdiode in den Durchbruch bringt?BC337: B-E-Durchbruch bei 10,8V, am Kollektor dabei 3,6V.
So ein richtiges Rätsel ist das aber auch nicht, oder folgt da jetzt
noch eine tiefgründige Erklärung???
Michael K. schrieb:> fröhliches Rätseln
Ich habe selten solch ein einfaches Rätsel gesehen. Erklärungen wurden
schon vollständig geliefert. Deshalb nicht nochmal von mir.
Hm, also C1 und R1 bilden einen Hochpass mit fg von ca. 160 Hz. Danach
folgt eine Gleichrichterschaltung mit 2-Puls-Brückengleichrichtung (B2).
Die belastet den Hochpass und hebt die Grenzfrequenz dessen etwas an,
die 10 kHz der Quelle tangiert dass dennoch nicht nennenswert. Das
einzig interessante sind die Dioden die ähnlich wie Z-Dioden wirken da
sie nur ne Sperrspannung von 50 V haben. Führt aber zu nicht sehr
schönen Stromspikes...könnte man sicher noch optimieren...
Eberhard H. schrieb:> Die vier Dioden 1N4001GP können nicht mehr als ca. 50V sperren, wirken> also eher wie 50V-Z-Dioden.
Nö.
So eng kann man nur echte Z-Dioden auslegen.
Aus früheren Experimenten erinnere ich für die 1N4001 eine Z-Spannung
von über 300V.
Ich würde sogar sagen, heutzutage ist es zu teuer, unterschiedliche
Dioden herzustellen. Man stellt nur die 1N4007 her und labelt sie
einfach je nach Kundenwunsch als 4001 .. 4007.
@ Peter Dannegger (peda)
>Eberhard H. schrieb:>> Die vier Dioden 1N4001GP können nicht mehr als ca. 50V sperren, wirken>> also eher wie 50V-Z-Dioden.>Nö.>So eng kann man nur echte Z-Dioden auslegen.>Aus früheren Experimenten erinnere ich für die 1N4001 eine Z-Spannung>von über 300V.>Ich würde sogar sagen, heutzutage ist es zu teuer, unterschiedliche>Dioden herzustellen. Man stellt nur die 1N4007 her und labelt sie>einfach je nach Kundenwunsch als 4001 .. 4007.
Naja, nicht nach Kundenwunsch, sondern nach erreichter Sperrspannung bei
einem max. Sperrstrom.
@ Michael Klein (Gast)
>Trololololol, ihr seid alle auf mich reingefallen.>(oder so ähnlich)
Ja ja - wenn der TO das nur wüsste ...
Peter D. schrieb:> So eng kann man nur echte Z-Dioden auslegen.> Aus früheren Experimenten erinnere ich für die 1N4001 eine Z-Spannung> von über 300V.
Ja, sehe ich ähnlich. Der Hersteller garantiert ja nur, dass die Dioden
mindestens 50 V sperren. Das tun sie ja auch wenn sie bis 80 V oder bis
800 V sperren können.
Peter D. schrieb:> Eberhard H. schrieb:>> Die vier Dioden 1N4001GP können nicht mehr als ca. 50V sperren, wirken>> also eher wie 50V-Z-Dioden.>> Nö.> So eng kann man nur echte Z-Dioden auslegen.> Aus früheren Experimenten erinnere ich für die 1N4001 eine Z-Spannung> von über 300V.>> Ich würde sogar sagen, heutzutage ist es zu teuer, unterschiedliche> Dioden herzustellen. Man stellt nur die 1N4007 her und labelt sie> einfach je nach Kundenwunsch als 4001 .. 4007.
Der Unterschied zwischen einer 1N1001 und einer ZD50 ist mir bekannt,
auch dass die tatsächliche Durchbruchspannung einer 1N1001 deutlich über
50V liegt. Aber darum geht es hier nicht wirklich.
Bei diesem Beitrag ging doch wohl nur um eine "creative" Antwort auf
eine schaltungstechnische Denksportaufgabe und nicht um eine
tatsächliche Schaltung.
Und da scheinen mir 4x ZD50 (besser noch 4x "ZL49", denn der
Spitzenstrom liegt dann bei >5A, die Verlustleistung pro Z-Diode bei ca.
20W und den Spannungsabfall in Durchlassrichtung sollte man auch
berücksichtigen) statt den 4x 1N1001 die einzig sinnvolle Lösung, um die
eingangs beschriebenen Eigenschaften zu erhalten.
Aber vielleicht holt der echte Michael Klein (michael62, nicht der
Troll) die "richtige" Antwort noch aus dem Geschenke-Sack.
Dann kann man die Schaltung* immer noch auf ihr reales Verhalten
analysieren und wird feststellen, dass in den Z-Dioden in Summe ein
Vielfaches der Leistung am Lastwiderstand R2 verbraten wird.
Andererseits darf ein bisschen Spaß an Weihnachten ja auch sein.
Und Denksportaufgaben haben noch niemand geschadet.
Eberhard
* Wenn man den linken Widerstand R1 weglässt, wird sich m.E. am
Verhalten der Schaltung nicht viel ändern.
Bei aller Rätselei um die Funktion eines einfachen Kondensatornetzteils
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatornetzteil
sind die meisten von Euch natürlich achtlos vorbeigeschippert an der
genialen Piratenschaltung des Sir Francis Drake ...
(SCNR, John :-))
Michael Klein schrieb:> Trololololol, ihr seid alle auf mich reingefallen.>> (oder so ähnlich)
Ganz meiner Meinung!
Das ist doch einfache Kinderzimmerverarsche.
Erstmal soll der TE doch mal beibringen, wie er die 100V, 10KHz und 2A
realisieren will.
Dann sind die 2N4001 vollkommen unrealistisch für diese Spannung.
Im Moment bin ich zu faul, den Widerstand von C1 bei 10KHz zu berechnen.
Aber er ergibt mit der Schaltung und R1 einen Spannungsteiler.
Sagen wir mal 50V.
Dann würde der R1 mit 2,5W belastet.
Am R2 entstehen bei 0,5A und 50V dann 25W!
Jedes weitere opfern von Grauen Zellen ist hier zu schade.
Holger R. schrieb im Beitrag #4403221:
[…]
Es ging um die Frage, wie ein Gleichstrom fliessen kann.
Rechts ist eine Gleichrichterbrücke - klar.
Links ist ein Spannungsteiler (man könnte den linken R weglassen, aber
hier zur Verdeutlichung drin) für Wechselspannung, bestehend aus Xc (dem
Blindwiderstand des Kondensators) und R , von dem Brückengleichrichter
über R abgegriffen - klar.
Die Frage war, wie kann rechts ein GleichSTROM fliessen?
Strom bedeutet LadungsträgerTRANSPORT.
Mal die zwei Maschengesetze aufstellen, die Knotenpunkte und?
Wo laufen denn die Elektronen durch den Kondensator?
Der Mittelwert der Spannung ist Null, der Mittelwert der Ströme ist null
also ist das Integral über U Null und das über I auch Null.
Durch den Kondensator fliessen im Mittel keine Ladungsträger.
Und nun?
Die Erklärung ist der Verschiebestrom des Kondensators.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Verschiebungsstrom
Ohne diesen könnte rechts kein Gleichstrom fliessen.
Der Verschiebestrom und seine Herleitung ist alles, aber nicht trivial.
Ich weiß ja nicht, Michael Klein, wo dein Problem ist aber wie der
Gleichstrom fließen kann ist doch jedem von uns hier klar. Mit dem
Verschiebestrom braucht man da gar nicht kommen, der hat damit direkt
erstmal nichts zu tun.
Für das, worauf du hinaus willst/wolltest, ist also schlicht deine Frage
viel zu unpräzise gestellt. Du willst wissen wie durch den Kondensator
ein Strom fließen kann. Das zeigt dein Hinweis auf den
Verschiebungestrom. Lerne einfach, die richtigen Fragen zu stellen.
Deine Frage war:
Michael K. schrieb:> Wie kommt der Gleichstrom zu dem Widerstand?
Und die Antwort darauf ist:
Die Grätzbrücke macht aus dem Wechselstrom einen Gleichstrom und so
kommt der Gleichstrom zum Widerstand.
Wie nun der Wechselstrom zur Grätzbrücke kommt hast du schlicht nicht
gefragt, wieso erwartest du also eine Antwort darauf? Das ist ja so
ähnlich wie die Frage "Wenn im Wald ein Baum umfällt und ich daneben
stehe, welche Farbe hat dann meine Mütze?"
> Die Erklärung ist der Verschiebestrom des Kondensators.
Hä?
Auch ohne Kondensator fließt links vom Gleichrichter Wechselstrom und
rechts fließt Gleichstrom.
>Mal die zwei Maschengesetze aufstellen, die Knotenpunkte und?
Seit wann gelten Maschengesetze uneingeschränkt für nichtlineare
Netzwerke?
Wenn Du schon damit kommen willst, dann mußt Du diese für einen ganz
konkreten Zeitpunkt anwenden.
>Wo laufen denn die Elektronen durch den Kondensator?
Wäre das nächste logische Problem. Die gehen da nicht durch, auch wenn
es so aussieht.
>Der Mittelwert der Spannung ist Null, der Mittelwert der Ströme ist null>also ist das Integral über U Null und das über I auch Null.>Durch den Kondensator fliessen im Mittel keine Ladungsträger.>Und nun?
Was nun? Du meinst, Wechselspannung ist gar keine Spannung, weil im
Mittel Null? Da es hier nichtlineare Elemente gibt, sind solche
Mittelwerte eher ungeeignet.
Michael K. schrieb:> Der Mittelwert der Spannung ist Null, der Mittelwert der Ströme ist null> also ist das Integral über U Null und das über I auch Null.> Durch den Kondensator fliessen im Mittel keine Ladungsträger.> Und nun?
Auf der AC-Seite - VOR dem Gleichrichter: Ja. - Aber was Interessieren
Mittelwerte bei AC? Wie kommt dann die Energie bei uns Haus an? ;)
Im AC-Mittel fließen anscheinend keine Ladungsträger - aber:
Zu jedem Zeitpunkt an sich (außer dem Nulldurchgang) tun sie es. Bei
positiver Halbwelle über D1 und D4 (wie glaub ich jemand schrieb) und
bei negativer Halbwelle über D2 und D3.
Da der Nulldurchgang auf DC-Seite "fehlt", kann sich nichts weiter
aufheben - der von dir wohl unerwartete Gleichstrom "entsteht"...
Bleibt noch die Frage offen, warum 'nur' 500mA durch den R2 fließen. Es
müssten eigentlich nahe 1A sein (gut, etwas weniger, C1 ist mit 1u etwas
klein für 10kHz).
M.E. nur erklärbar mit dem theoretischen Durchbruch der 1N4001 bei 50V.
HildeK schrieb:> M.E. nur erklärbar mit dem theoretischen Durchbruch der 1N4001 bei 50V.
Jepp, kann man zum Spass ja mal LT-Spice zum Futtern geben. Bei 100V
Sperrspannung fließen da auch 1000 mA, bei 50 V Sperrspannung fließen
"nur" ~500 mA
>Sperrspannung fließen da auch 1000 mA, bei 50 V Sperrspannung fließen>"nur" ~500 mA
In dem Falle würde ich mir mal neue Dioden kaufen, wenn die bei 50V
500mA durchlassen ...
Jens G. schrieb:> In dem Falle würde ich mir mal neue Dioden kaufen, wenn die bei 50V> 500mA durchlassen ...
Na dann geht schonmal einkaufen: Hab den Spass grad mal durch nen
Spicesimulator laufen lassen, Bild zeigt den Strom durch eine Diode.
Ja, ich glaub 1. nicht, dass die 1N4001 schon bei exakt 50 V ihren
Durchbruch hat und 2. wenn dann macht sie den Spass gewiss nicht lange
mit. ;)
Jens G. schrieb:> Ohne weitere Infos ist Dein Simulatorbild ziemlicher Humbug ...
Die Infos stehen doch drin: Es ist die Schaltung aus dem Eingangspost
simuliert (welche denn sonst?) und das Diagramm zeigt den Strom durch
eine Diode. Welche Infos brauchst du denn noch?
John D. schrieb:> [...] Welche> Spannung stellt sich am Kollektor eines Transistors ein, wenn man die> Basis-Emitterdiode in den Durchbruch bringt?
OK, auch wenn's niemanden interessiert hat - was OK ist - die Spannung
am Kollektor wird negativ. Da der Wirkungsgrad extrem klein ist, gibt es
für den Effekt keine vernünftige Anwendung.
John D. schrieb:> die Spannung> am Kollektor wird negativ
Mit einem normalen DMM mit 10MOhm Re misst man etwa -30mV.
Mit einem DMM mit Elektrometereingang (Re >> 10MOhm) misst man sogar ca.
-300mV.
> Da der Wirkungsgrad extrem klein ist, gibt es> für den Effekt keine vernünftige Anwendung.
Es hat mal jemand Biasstrom-Cancellation an einem OP-Amp damit gemacht.
Lachender Eskimo schrieb:> Es hat mal jemand Biasstrom-Cancellation an einem OP-Amp damit gemacht.
Wie soll das mit diesem Effekt funktionieren? Normalerweise macht man
Basisstromkompensation doch mit einem 2. Transistor im Kollektorpfad
(also etwa gleichem Basisstrom) und einem Stromspiegel?
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