Frage von ichbincoolxdsda, 63

Wie funktioniert der Sperrkreis (Physik)?

Hallo,

Und zwar stelle ich mir momentan die Frage, wie der Sperrkreis in der Physik funktioniert..

Ich weiß, dass der Sperrkreis bestimmte Frequenzen ausblendet, und zwar dann, wenn induktiver und kapazitiver Widerstand gleich groß sind, also bei der Frequenz, wenn beide Widerstände gleich groß sind, und sich gegenseitig aufheben.

Aber warum genau dann?

Ich habe gelesen, dass es auf das Verhältnis zwischen beider Widerstände zur Impedanz ankommt. Denn wenn deren Verhältnis gleich 0 ist, da sie sich aufheben, ist die Impedanz im Verhältnis dazu sehr groß.

Aber warum genau dann? Hat jemand eine simple aber schlüssige Erklärung dafür?

Mit freundlichen und physikalischen Grüßen

Expertenantwort
von PWolff, Community-Experte für Physik, 55

Die Impedanzen von Induktivität und Kapazität haben verschiedene Vorzeichen. Außerdem sind sie rein imaginär, bzw. sie haben eine Phasenverschiebung von +90° bzw. -90°.

Bei parallel geschalteten induktivem und kapazitivem Widerstand (Bandsperre) fließen bei der "kritischen Frequenz" die Ströme genau entgegengesetzt, d. h. sie heben sich genau auf. (Hier ist die Spannung an beiden gleich, da Parallelschaltung.)

(Bei Hintereinanderschaltung - Bandpass - ist es umgekehrt: hier sind die Ströme gleich und die Spannungen entgegengesetzt gleich, d. h. bei der "kritischen Frequenz" fällt gerade keine Spannung am System ab; die Frequenz wird dämpfungsfrei durchgeleitet.)

Kommentar von ichbincoolxdsda ,

Aber wieso wird der Strom nicht weitergeleitet, wenn sich beide Ströme aufheben? Ich meine, dann ist ja der Blindwiderstand gleich Null - Also müsste der Widerstand ja sehr gering sein...

Kommentar von Charly7 ,

Ja nun, der Strom kommt einfach nicht weiter :-) Wenn er durch den einen Zweig durch ist, wird er vom anderen zurückgeholt. 

Kommentar von ichbincoolxdsda ,

Könntest du das genauer erläutern? Wie zurückgeholt? 

Kommentar von PWolff ,

Der Leitwert (Admittanz) ist null, der Widerstand (bzw. Impedanz) ist unendlich. (Bei Parallelschaltung werden ja die Leitwerte bzw. Admittanzen addiert.)

Der Strom fließt in beiden Elementen (Kondensator, Spule) zu jedem Moment gleich stark, aber in verschiedene Richtungen, sodass insgesamt kein Strom fließt.

Kommentar von ichbincoolxdsda ,

Oh okay, und wie sieht das aus bei der Reihenschaltung?

Kommentar von PWolff ,

Da fließt durch beide Bauteile in jedem Moment derselbe Strom, aber die Spannungen sind entgegengesetzt.

Kommentar von ichbincoolxdsda ,

Und aufgrund dessen wird der Strom wann durchgelassen und wann nicht?

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