Frage von hlu808, 32

Physik LK Hausaufgabe Phasenverschiebung?

Sorry, dass ich meine HA´s hier mitteile aber ich komme einfach auf keinen Lösungsansatz. Probiere den Mist jetzt schon seit ca 30 min aus kreige jedoch nicht Phi heraus

Folgende Aufgabe:

Ein Wechselstromkreis mit U=230V und f=50Hz enthält eine Spule (L=0,5H) Berechnen sie die Stromstärke für folgende Fälle (Habe ich schon erledigt) - Der Ohmsche Widerstand kann vernachlässigt werden - Der Ohmsche Widerstand beträgt 100Ohm

Berechnen Sie die Phasenverschiebung zwischen Stromstärke und Spannung für beide Fälle (Hier liegt mein Problem)

Würde mich über Antworten oder wenigstens die Lösungsformeln freuen

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Halswirbelstrom, 14

tan(φ) = ω · L / R

Für die ideale Spule (R = 0 Ω) ist folglich  tan(φ) = ω · L / 0   →  φ = 90°

Sind  L = 0,5H  und R = 100Ω in Reihe geschaltet, dann lautet die Rechnung:

tan(φ) = 2 · π · 50 Hz · 0,5 H / 100 Ω ≈ 1,57   →   φ ≈ 57,5°

LG

Kommentar von hlu808 ,

Leicht und verständlich beschreiben ... danke für die Antwort

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Bei solchen Aufgaben ist es sehr nützlich und anschaulich, wenn man ihnen die Zeigerdarstellung in der Gauß´schen Zahlenebene zu Grunde legt.

LG

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 17

Elektrotechniker rechnen induktive und kapazitive Widerstände imaginär, wodurch sie eine Phasenverschiebung um π/2 bzw. –π/2 zum Ausdruck bringen. Der Ohmsche Widerstand hingegen ist natürlich reell und bewirkt keine Phasenverschiebung.
Beides zusammen addiert sich zu einem komplexen Widerstand, und eine komplexe Zahl
z = x + iy
lässt sich mit
r := z*Conj(z) = (x+iy)(x–iy) = x² + y²
und
φ := arctan(y/x) = arcctg(x/y)
als
r*exp(iφ)
schreiben.
Dieses φ ist beim Wechselstromwiderstand die Phasenverschiebung.
Soweit ich mich entsinne, ist der induktive Widerstand iωL mit der Eigeninduktivität L und der kapazitive Widerstand 1/iωC mit der Kapazität C.

Antwort
von Wechselfreund, 4

Bei der idealen Spule sind Strom und Spannung um 90° verschoben.

Bei der realen kann man den tan benutzen.

Schau dir das mal an

http://elektroniktutor.de/grundlagen/zeiger.html

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