unverständliches rechenergebnis in elektrotechnischer aufgabe?
Auf Seite 109 Nr 3 im Rechenbuch Elektrotechnik des Europa Verlags findet sich folgende Aufgabe:
Teilaufgabe a) und b) konnte ich mithilfe des 'Formeln Elektrotechnik plus' des europa verlags wie folgt lösen, wobei ich b) anders formatiert habe als a):
Bei Teilaufgabe c) habe ich die Formeln aus a) & b) leicht abgewandelt. So bin ich auf folgende rechnung gekommen:
Wie zu sehen ist, sind zwei ergebnise Rot markiert. Diese ergebnise liegen meiner meinung nach nicht in realistischem bereich. da ich nun mit vergleichen begonnen habe und in mehreren versuchen sowohl verschiedene ergebnisse bekam als auch nicht mit ergebnissen der wesentlich einfachereren gegenrechnung übereinstimmte begann meine frustration zu steigen.
die formeln ist absichtlich so aufgestellt, das das ergebnis innerhalb einer formel unter nutzung der gegebenheiten wiedergegeben werden kann. Die formeln sind nicht vereinfacht. zahlen mit mehr als drei nachkommastellen wurden nicht gerundet, und stattdessen mithilfe von '...' gekürzt
Ich möchte nun um korrektur meiner formeln sofern nötig als auch eine erklärung bitten
4 Antworten
Die Eigenfrequenz des Reihenschwingkreises liegt knapp unter 50 Hertz, also nahe der Erregerfrequenz. Es herrscht quasi Resonanz. In diesem speziellen Fall kommt es zu einer Spannungsüberhöhung an den beiden Blindwiderständen.
LG H.
Das kann ich gern tun. Wenn dir aber die Grundbegriffe der Elektrizitätslehre (noch) nicht bekannt sind, dürfte meine Erörterung recht umfangreich werden. Bei google findest du alles ausführlich erklärt und ich muss nicht viel Wasser mit Eimern in die Elbe tragen. Dafür bitte ich dich Verständnis.
LG H.
Natürlich, trotzdem vielen dank für die antwort
Es ist ein verstimmter RLC Reihenschwingkreis.
Deine Lösung hat irgendwelche Rechenfehler oder Tippfehler!
zu a) Z = 83,835 Ohm ist falsch, Z = 100 Ohm (exakt 99,945 Ohm)
zu b) Ergebnis ist richtig
zu c)
- Ergebnis Uw ist richtig
- Ergebnis UbL ist richtig
- Ergebnis UbC = 1626V ist falsch, UbC = 1308V wäre richtig
- (Hinweis Formelbuchstaben Tippfehler ? UbC statt UbL vertauscht)
Hier kannst du einen verstimmten Schwingkreis Online nach/-berechnen:
https://wetec.vrok.de/rechner/cskreis.htm
Hier etwas Grundlagen:
https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/rei_swkr.html
--- Nachtrag ---
Hier auch Grundlagen (siehe Absatz: RCL-Reihenschaltung)
https://www.elektroniktutor.de/elektrophysik/zeiger.html
Viel Erfolg!
Tja, da zeigt sich Grundverständnis für die Elektrotechnik - oder auch nicht. Du sollst das ja auch noch üben, also alles gut.
Du hast einen schwach gedämpften Resonanzkreis und wunderst dich über... ja worüber wunderst du dich eigentlich?
Hab doch bitte den Mut, auch zu schreiben und dich festzulegen, was genau du nicht glauben kannst und wie du es - trotz Berechnung - eigentlich erwarten würdest.
Ich antworte dir dann gern noch einmal.
Alles Gute!
ich habe wohl vergessen zu erwähnen, das beide rot markierten ergebnisse in meinen augen unrealistisch hoch sind und um eine korrektur und erklärung bei bedarf wollte ich aufgrund meiner scharm hinsichtlich meiner unfähigkeit auch nicht bitten. wenn du mir sagst welche werte dir fehlen ergänze ich diese sehr gerne
Warum etwas ergänzen, wenn es doch richtig ist?
Dass in einem resonanzfähigen Gebilde, wenn es nur schwach gedämpft ist, sehr hohe Amplituden der beteiligten physikalischen Größen auftreten können, solltest du wissen oder hiermit lernen und erkennen.
Da gab es
- schon spektakuläre Filmaufnahmen von einstürzenden schwingenden Brücken
- beim Laser werden sehr hohe Intensitäten erreicht (Stichwort: wofür steht die Abkürzung l a s e r ? (nachlesen)
- und es gibt auch elektrische Schwingkreise, die resonant so einiges bewirken können
Wenn du die Resonanzfrequenz deines ungedämpften Schwingkreises berechnest, wirst du feststellen, dass diese nah an 50 Hz liegt. Das führt bereits zu sehr hohen Spannungen an den Bauteilen. Elektrische Schwingungen, die unbeabsichtigt auftreten, sind in der Leistungselektronik ein zentrales Problem.
Tipps:
- mögliche Resonanzstellen stets abschätzen und sich , wenn das kritisch werden kann, Gegenmaßnahmen überlegen
- bei Resonanz treten hohe Amplituden auf (du hast hier schon Effektivwerte von über 1.600V!)
Alles Gute, das Lernziel war genau, zu erkennen, wie stark sich Resonanzen auswirken können.
danke, das war schon hilfreicher. ich befinde mich zurzeit im übergang vom zweiten ins dritte lehrjahr in der energie und gebäudetechnik. da meine lehrer ihr soll bereits als erfüllt sehen geben sie bedauerlicherweise recht flüchtige antworten.
Schlechte Lehrer. Leider.
Das mit der Resonanz vergisst du bitte nicht, und wenn du später eine Blindstrom-Kompensationsanlage wartest, dann wirst du auch zahlreiche "explodierte" Kondensatoren darin finden (sicherer innerer Zwangskontaktabriß, damit Gefäßausdehnung nur 1..2 cm, sehen dann aus wie Spaydosen mit kugeligem oberen Ende)
Wie das? Na, auch diese Hersteller haben nicht alle verstanden, was sie tun. Verdrosselung 7% heißt eben auch mehr Spannung am Kondensator, als die Netzspannung beträgt..... Das hat sich bei Frako noch nicht herumgesprochen, da habe ich schon mehrere defekte Anlagen gehabt, die alle falsche Kondensatoren enthielten...
Danke für die ausführliche Antwort.
Schlechte/Demotivierte Lehrer finden sich leider immer mehr in meiner gegend. Das enttäuscht mich wirklich sehr, ist aber wohl nicht wundernswert bei aktueller gesellschaftlicher Lage.
künftig werde ich wohl öfter hier fragen stellen, denn belehrt wurde ich hier besser als an orten an den man es eigentlich erwartet.
Wie bist du denn zu deiner bildung gekommen?
Drittletzte Zeile, letzter Ausdruck im Nenner ist "C hoch minus Eins".
In der nächsten Zeile steht da dann nur der Wert von C.
das ist ein schreibfehler. es wurde mit korrekter schreibweise gerechnet, denn das ergebnis dieser aufgabe wurde mehrfach bestätigt, weshalb ich annahm, es finde sich ein fehler bereit in teilaufgabe b)
Ist am Handy schwer zu machen, und mir fehlt auch etwas die Zeit. 😉
Bei b) hast Du z.B. 80Ω² stehen, obwohl Du (80Ω)² meinst.
Keine eile, es hat zeit.
im taschenrechner wurde mit 80^2 gerechnet
Ist dieser fehler denn signifikant? worin besteht der unterschied?
das verstehe ich nicht so recht, wie kommt denn rechnerisch 6400Ohm^2 zustande wenn 80Ohm * 80Ohm (80*80) bzw 80ohm^2 genannt wird
aus deiner erklärung schließe ich, das sich meine ergebnisse doch in realistischem rahmen bewegen.
Kannst du mir bitte die begriffe Reihenschwingkreis, Erregerfrequenz & Resonanz in dem kontext etwas genauer erklären?