RLC Schaltung?
Moin,
Ich hab eine Hausaufgabe die lautet ein Widerstand mit Ur= 85V ein Kondensator Uc=20V und eine verlustbehaftete Spule Usp= 100V sind in Reihe geschaltet.
Berechnen Sie die Spannung Ul der idealen Spule
2 Antworten
Moin,
da antworte ich erst mal hier! Man braucht noch Daten! (Einen Strom, eine Leistung, einen Widerstand; vielleicht auch die Gesamtspannung... etc.)
- Wechselspannung oder Gleichspannung (Ich gehe von Wechselspannung aus, das für mich GS keinen Sinn macht!)
- WS => Dazu benötigt man eine Frequenz...ich nehme mal einfach 50 Hz!
Eine Ideale Spule hat keinen Ohmischen Widerstand! (Es fallen keine "Wärmeverluste" an!)
Ich denke mal "laut" nach!
...
Uges = wurzel( Ur² +( Uc - Usp )² ) (Ich bin mir nicht sicher, ob ich bei Usp richtig bin!)
=Wurzel( 85V² + ( 20V - 100V)²) => 116,7 V
Phi= sin-1( (USp-Uc)/U) => sin-1( ( 20V-100V ) / 116,7V ) => 43,23°
und an diesem Punkt komme ich nicht weiter!
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Ich würde hier eine Variante vom Saugkreis als Ideal erachten. (XL und XC heben sich gegenseitig auf und es wirkt nur der Ohmsche Widerstand!)
https://de.wikipedia.org/wiki/Saugkreis
... dann sind XC und XL gleich groß, aber ich weis nur wie groß sie sind, wenn ich eine andere Angabe habe. Dann kann man den Strom/Widerstand ausrechnen und dadurch die fehlende Angabe berechnen! ...
Egal in welcher Literatur ich nachschlage, ich brauche weiter Angaben! Ich vermute ein logisches Rätsel was sich mir nicht erschließt! ...
Grüße
Nachtrag: Die 43° sagen aus, wie sich ein Blindanteil und der Ohmische Anteil trennen lassen. Allerdings nicht in meinem Beispiel, da ich die 100 V der Spulenspannung als "Ideale" Spule verwendet habe! ...
Für die Spule hast du ein +j und für den Kondensator ein -j das heißt nichts anderes als dass die Spannung des Kondensators in die negative Richtung der Imaginären Achse sag ich mal geht und die Spannung an der Spule in die positive Richtung.
Wenn du ein Zeigerdiagramm aufmalst siehst du das auch recht deutlich. Das ganze gilt natürlich alles im Wechselstromkreis, denn nur dann hast du auch imaginäre Anteile also Blindanteile, denn im Wechselstromkreis entwickeln Kondensator und Spule einen Widerstand XL und XC die von der Frequenz abhängig sind:
XL=2*Pi*f*L
XC=1/2*Pi*f*C
Die Richtung in denen die Widerstände im Zeigerdiagram angegeben werden werden mit einem +j und einem -j gekennzeichnet.
das heißt der eigentliche Blind anteil ist jXL-jXC. Das heißt der Blindwiderstand wird kleiner. Man spricht auch von Reihenkompensation der Blindleistung.
Das heißt die Spannung die am Blind anteil abfällt wird kleiner ULC=UL-UC=100V-20V=80V. Nun hast du einen einzigen Blindanteil und dein Phasenverschiebungswinkel Phi wird kleiner
Der Rest ist nur noch Satz des Pythagoras U=Wurzel aus UR^2+ULC^2= Wurzel aus 85V^2+80V^2=116,73V.
Ich hatte damals bei meinen Anfängen ebenfalls extreme Schwierigkeiten in dem Thema aber das ganze ist im Nachhinein betrachtet gar nicht mal so kompliziert und eigentlich wirklich extrem einfach und ich frage mich heute warum ich mich damals so schwer damit getan habe :D
Man kann das natürlich auch ganz genau nehmen :D danke für die Korrektur du hast selbstverständlich recht :)
Moin, ich möchte mal korrigieren!
XC=1/2*Pi*f*C ist falsch ! (Es gibt keinen Bruchstrich in den meisten Rechenprogrammen...)
In der Literatur entspricht 2*π*f = ω (kleines Omega=>Kreisfrequenz)
sozusagen:
Grüße