Wie Zeigerdiagramm zeichnen?
Hallo zusammen, kann bitte erklären wie ich bei den Schaltungen auf das jeweilige Zeigerdiagramm komme und erklären wie die Vorgehensweise ist ?
Ich bin für Hilfe sehr dankbar :)
LG
1 Antwort
Notiere dir erstmal folgende Eselsbrücken:
- Eine komplexe Scheinspannung im Zeigerdiagramm ist immer die Hypotenuse von einem Dreieck
- auf der realen Achse (i.d.R. x-Achse) ist immer die Spannung oder der Strom eines ohmschen Widerstandes
- auf der imaginären Achse (i.d.R. y-Achse) ist immer die Spannung oder der Strom eines induktiven/kapazitiven Blindwiderstandes
Um ein Zeigerdiagramm zu konstruieren, brauchst du zunächst immer eine Bezugsgröße, die du erstmal willkürlich aussuchen kannst. Ich empfehle dir am besten immer die Spannung an einem ohmschen Widerstand und dessen Strom zu nehmen.
Beispiel nach 2a)
1) Du zeichnest zunächst eine horizontale Linie für die Spannung U2 (nach Maßstab). Das wird deine Bezugsgröße und ist dann quasi deine x-Achse.
2) jetzt zeichnest du auf diese Linie (also deckungsgleich) den Strom IR2 (ebenfalls nach Maßstab), weil er zu dieser Spannung gehört und in Phase mit ihr ist.
3) Am Kondensator liegt auch die Spannung U2 an, allerdings ist der Strom IC aufgrund der Kapazität dieser Spannung um 90° voreilend. D.h. dieser Strom muss zu einem 90° Winkel zur Spannung U2, und zwar mit Pfeilrichtung nach oben gezeichnet. Auch dieser natürlich mit Maßstab.
4) Jetzt machst du den magic Trick, indem du quasi den Zeiger von IR2 kopierst und nach oben verschiebst, sodass die Spitze von IC auf den Anfang von IR2 zeigt. Du konstruierst dir also eine Parallele.
5) Jetzt kannst du vom Koordinatenursprung bis zum Pfeil des Zeigers von IR2 einen neuen Zeiger ziehen. Das ist dann die Summe von IC + IR2, also I.
6) U1 und I haben die gleiche Phasenlage, daher zeichnest du U1 nun deckungsgleich über I. Dann verwendest du wieder den magic Trick und verschiebst nun U1 so weit, bis die Spitze von U2 auf den Anfang von U1 zeigt. Auch hier machst du eine Verbindung vom Koordinatenursprung bis zum Pfeilende von U1. Das bildet dann die Summe von U2 und U1.
Fazit: Zum zeichnen von Zeigerdiagrammen braucht man immer den elektrotechnischen Kontext bzw. muss wissen, welche Spannung an welchem Schaltungselement anliegt, welche Strom der zugehörige ist und ob es sich um kapazitive oder induktive Komponenten handelt.
I ist der Gesamtstrom. Ic ist der Anteil, der durch die beiden Kapazitäten fließt und IL ist der Strom, der durch die Induktivität fließt. Er fließt aber auch durch R und ist mit UR in Phase, während er UL um 90° nacheilt.
Wenn Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, verringert sich die Gesamtkapazität. Stell dir das so vor, als würde sich der Plattenabstand der Kondensatoren immer vergrößern. Verringert sich die Kapazität, dann erhöht sich der kapazitive Blindwiderstand. Was passiert mit dem Strom, wenn der Widerstand größer wird?
Bei der Parallelschaltung erhöht sich die Gesamtkapazität. Ist also im Vergleich zu ohmschen Widerständen genau andersrum. Stell dir das so vor, als würde sich die Plattenfläche damit vergrößern. Vergrößert sich die Kapazität, dann verringert sich der kapazitive Blindwiderstand. Was passiert mit dem Strom, wenn der Widerstand kleiner wird?
Bei der c) ist der gesamte Widerstand (Impedanz) des Abzweges mit den Kapazitäten 4 Ohm. Der andere Abzweig mit R jedoch nur 1 Ohm.
Du hast hier also einen Stromteiler im Verhaltnis von 4 zu 1 und an beiden Abzweigen liegt die selbe Spannung an. Also muss der Strom hier auch im Verhältnis von 4 zu 1 sein. Da R 4 mal kleiner ist, ist IR auch 4 mal größer.
Hi, danke schonmal :) aber wie komme ich damit bei der b) auf I und IC ? Und warum sind hier die Pfeile kürzer und bei der c) länger? Wie hängt das mit dem Maßstab zusammen, weil 2 Kondensatoren da sind ?