Komplexe Widerstände

[crookie]

Hallo Forum, ich habe mit komplexen Zahlen und Widerständen so meine Probleme und irgendwie kann mir nichts und niemand so recht helfen.

Und zwar wie ist das allgemeine Vorgehen bei Schaltungen mit Spulen und/oder Kondensatoren?


Behandel ich die imaginärteile, wenn Zges gesucht ist wie normale Widerstände?

[Kabelle]

Hallo crookie,

Deine Anfrage ist zu allgemein, als dass man gezielt antworten könnte
(oder auch möchte).
Stelle bitte Deine Probleme anhand einer Aufgabe dar !
Und: in welcher Phase Deiner Ausbildung befindest Du Dich (Lehre, Schule..?)
Inzwischen kannst Du Dich einarbeiten:

http://www.diesteckdose.net/forum/showthread.php?t=5168

Gruss Kabelle

[crookie]

Okay, ich bin im Maschinenbau Studium und Elektrotechnik ist leider auch ein Fach davon.

Aufgaben zum Beispiel

R und C in Reihe, RC in Reihe, dazu L Parallel.
Am liebsten würd ich in meine Formelsammlung alle Möglichkeiten der R, L, C Schaltungen packen.
Ein weiteres Problem ist auch, das zunächst analytisch vorgegangen werden soll, also ohne Zahlenwerte.

lg sascha

[Kabelle]

Hallo crookie,

die Zeigerdiagramme für komplexe Widerstände bzw. Leitwerte lassen
sich besser herleiten und verstehen, wenn man zunächst die komplexen
Ströme und Spannungen einordnet, sprich: die entsprechenden Zeiger-
diagramme (qualitativ, also analytisch) entwirft.

Nach der Durcharbeitung der in diesem Rahmen zitierten Aufgaben solltest
Du in der Lage sein, gezielte Fragen zu stellen.

http://www.diesteckdose.net/forum/showthread.php?t=5769

Gruss Kabelle

[crookie]

So in etwa sollte es bei uns aussehen, allerdings bin ich mir nicht ganz sicher.
Wenn dann noch Ströme, Spannungen und Leistungen dazukommen, komm ich garnichtmehr zurecht.

[jf27el]

Hallo crookie,

zunächst herzlich Willkommen im Forum.
Du hast aber jetzt sehr schöne Zeichnungen erstellt.
(Hast Du Deine Formel mit Latex eingegeben?)

Den Sinngehalt der Formeln hab ich jetzt noch nicht nachvollzogen.
Aber verrate mal welchen Zugang Du suchst.
Meiner Meinung gibt es mehrere, je nachdem mit welcher Vorstellung Du an die Sache rangehst.
Die Studentenvariante:
Vektorrechnung
---wobei bei der Aufstellung die Azubivariante meist hilft (zur Vorstellung)
Die Azubivariante:
Zeigerdiagramm und Winkelfunktionen.
- Hier reichen einige Merksätze und geringe Formeln.:
1.) Der Strom eilt vor beim Kondensator(rechtwinklig)
2.) Bei Induktivitäten die Ströme sich verspäten.(rechtwinklig)
3.) die Zeiger drehen sich gegen den Uhrzeigersinn.
4.) XL = omega*L
5.) Xc = 1/ (omega*C)
6.) Standartwinkelfunktionen
7.) Bezugspunkt (Reihen- oder Parallelschaltung)
---- (die Zeiger (Vektoren ) malen hilft hier.

Gib mal deinen Zugang zur Vektorrechnung und die dir bekannte Nomenklatur an - Ich tu mich mit so schönen Formel im Forum wie Du sie offensichtlich im Bild hast einfach hier sehr schwer.

Gruß
jf27el

[crookie]

Zeichnung war Paint, Formel mit Mathtype.

Okay, das mit den drehenden Zeigern macht schonmal Sinn.
Ich kann mein Problem nicht recht Formulieren, merk ich gerade.

Aber ein Realteil und ein Imaginärteil, dann noch Schein-, Wirk- und Blindleistung
ist etwas viel.

Meines Wissens nach wird die Blindleistung in einem RLC Kreis zwischen Spule und Kondensator "hergeschoben".
Wie sieht die Blindleistung in einer RC oder RL Schaltung aus?

Die Spule baut ein Magnetfeld um sich selbst auf und induziert sich so Leistung. Ist das Richtig?

[Kabelle]

Hallo crookie,

zur Einarbeitung in das komplexe Thema biete ich an (im Auszug):

Azubi-Frage: Kondensator als Vorwiderstand

Ich hänge momentan an einer aufgabe aus dem Lernfeld5.

Die Aufgabe:

Ein 100-W-Heizwiderstand am Wechselspannungsnetz 230V/50Hz soll
zur Energiesparung zeitweise nur mit halber Bemessungsleistung
betrieben werden. Anstelle eines ohmschen Vorwiederstandes soll dazu ein
Kondensator eingesetzt werden.

A) berechnen der Kapazität des Kondensators
B) ...Wiekleistungsfaktor
C) ...Wirkungsgrad wenn die Heizpatrone 50W abgibt

("wir sollen von einem idealen Kondensator ausgehen")

zu A) mir ist schon klar das C=Q/U ist aber wie zum Teufel komm ich
auf die Ladung Q ( Q=U*I*sin(phi) und I= Scheinleistung/U )



Zeigerdiagramme

Hallo allgemein,

die wachsende Zahl der "hits" lässt vermuten, dass eine Weiterführung des
Themas interessiert.
Im Anhang ist ein Lösungsansatz zu sehen, der weiter helfen kann, der aber
gewisse Kenntnisse in der Zeigerdarstellung der Größen voraussetzt.

Am Anfang der Bearbeitung einer solchen Aufgabe steht die Darstellung der
Verhältnisse in einem Ersatzschaltbild, mit Benennung aller Größen (Widerstände, Ströme, Spannungen).

Danach wird ein qualitatives Zeigerdiagramm für Ströme und Spannungen
erstellt, um eine grundsätzliche Übersicht der Zusammenhänge zu erhalten
(analog den Planfiguren in der Trigonometrie). Insofern ist hier kein Maßstab vorgesehen,
sondern die Länge der Zeiger willkürlich, aber zweckmäßig.
Ein maßstäbliches Zeigerdiagramm wird zur Kontrolle der Rechnung erstellt.

Für die Berechnung kann es aber auch wesentlich sein, ein Zeigerdiagramm
für Widerstände, Leitwerte zu erstellen (qualitativ zunächst, gemäß
Z = U / I ).

Ich hoffe auf Fragen /Lösungen aus dem Leserkreis

Gruss Kabelle

[jf27el]

Aber ein Realteil und ein Imaginärteil, dann noch Schein-, Wirk- und Blindleistung
ist etwas viel.

Lass dich nicht Kirre machen.
Das mit dem komplexen System ist zunächst der einfachste Rechenweg.

Mein größtes Problem ist zunächst Punkt 7
Einen Bezugspunkt zu bekommen.
Vielleich blöde Grundlagen.
a)Ich frag mich was ist in der Schaltung gleich
Reihenschaltung ->der Strom
Paralellschaltung ->die Spannung
b) dann leg ich genau diesen Zeiger bei Null Grad hin. (Hab gerade gesehen dass kabelle das anderst macht und dies im komplexen Zahlensystem pinnt !!!)
(ist für mich nötig die Kreisfunktion (Sinus) an einem Punkt des Kreises anzupinnen.)
c) mit Eselsbrücke Punkt 1 und 2 lassen sich die zugehörenden Zeiger (fehlender Strom oder Spannung) zeichnen.
d) dann grab ich tief in meinem Mathewissen8o und überlege wie die
Funktion der Leistung p=u*i aussehen wird.
a)(hier ist meine tiefste Erkenntniss, dass sinx * sinx eine Funktion ergibt die immer über dem Nullpunkt ist und dass diese Funktion P(dach)/2 = P ist <das ergibt sich beim Integrieren auch so --man kann sich also auch quälen8o
=>Das ist reine Wirkleistung
b)..... dass sin x* sin (PI/2+x) eine Funktion ist die über und unter dem Nullpunkt die gleiche Fläche aufweißt und somit Integriert (2PI) =0 ist.
=das ist reine Blindleistung (es läuft also genau soviel Energie rein wie anschließend wieder raus.
=> Das ist reine Blindleistung

.... gut es ist nicht der konventionelle Weg über "Blindstrom" oder "Blindspannung" aber da sind sowieso nur Krücken, die dazu taugen das komplexe Rechnen anschaulich zu machen.

Gruß
jf27el

[jf27el]

Hallo crookie,
zu deiner Ursprungsfrage

Behandel ich die imaginärteile, wenn Zges gesucht ist wie normale Widerstände?

Jain -
Ja das wird addiert wie bei einer normale Reihen- oder Parallelschaltung - allerdings geometrisch.

Deinen Formeln kann ich gar nicht folgen.
Muss man nicht entweder Widerstände oder Leitwerte(1/Z) addieren?

Gruß
jf27el