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Esel(R)

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Dormagen,
11.09.2012,
18:20
 

Berechnung des Stroms beim verlustbehaften Schwingkreises (Elektronik)

Hallo liebes Elko,

ein Beispiel angenommen:

Ich habe einen Parallelschwingkreis.

C=10uF
L=10uH
f0~16kHz

Mein C hat einen ESR von sagen wir mal 100mOhm, ebenso meine ist der Wicklungswiderstand(Skin Effekt mit eingereichnet) auch bei 100mOhm. Meine Quelle wäre einfach eine AC Quelle mit Up=20V ~ 14,2VRms. Mit obiger f0.

Nun würde ich wie folgt vorgehen, um den Zuführungsstrom zu berechnen damit der Schwingkreis aufrecht erhalten bleibt.

Zuerst würde ich den effektiven Strom berechnen, der im Schwingkreis selber fließt.

Dieser berechnet sich ja aus: Ieff = Up*sqrt(C/2L).

Das wären in diesem Beispiel: 14,14A.

Mit dem kann ich den Spannungsfall an jedem ESR berechnen. Da diese ja "quasi" in Reihe liegen, würde auch dieser Strom den ich berechnet habe, fließen.

Das würde an beiden einen Spannungsfall von ~1.41Veff bedeuten.

Nun kann ich die Energie die dort umgesetzt werden berechnen: 2x ~20W.

Diese Energie müsste nun zugeführt werden damit der Schwingkreis weiter schwingt.

Das würde bedeuten dass ich der Quelle einen effektiven Strom von ca. 2.8A entnehmen müsste.

Stimmt das oder bin ich auf dem Holzweg? :D

Gruß Esel

--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an ;)

x y

11.09.2012,
19:02

@ Esel

Berechnung des Stroms beim verlustbehaften Schwingkreises

» Stimmt das oder bin ich auf dem Holzweg? :D

Als Näherung passt das schon.

Kendiman

11.09.2012,
19:49

@ Esel

Berechnung des Stroms beim verlustbehaften Schwingkreises

» Hallo liebes Elko,
»
» ein Beispiel angenommen:
»
» Ich habe einen Parallelschwingkreis.
»
» C=10uF
» L=10uH
» f0~16kHz
»
» Mein C hat einen ESR von sagen wir mal 100mOhm, ebenso meine ist der
» Wicklungswiderstand(Skin Effekt mit eingereichnet) auch bei 100mOhm. Meine
» Quelle wäre einfach eine AC Quelle mit Up=20V ~ 14,2VRms. Mit obiger f0.
»
» Nun würde ich wie folgt vorgehen, um den Zuführungsstrom zu berechnen
» damit der Schwingkreis aufrecht erhalten bleibt.
»
» Zuerst würde ich den effektiven Strom berechnen, der im Schwingkreis
» selber fließt.
»
» Dieser berechnet sich ja aus: Ieff = Up*sqrt(C/2L).
»
» Das wären in diesem Beispiel: 14,14A.
»
» Mit dem kann ich den Spannungsfall an jedem ESR berechnen. Da diese ja
» "quasi" in Reihe liegen, würde auch dieser Strom den ich berechnet habe,
» fließen.
»
» Das würde an beiden einen Spannungsfall von ~1.41Veff bedeuten.
»
» Nun kann ich die Energie die dort umgesetzt werden berechnen: 2x ~20W.
»
» Diese Energie müsste nun zugeführt werden damit der Schwingkreis weiter
» schwingt.
»
» Das würde bedeuten dass ich der Quelle einen effektiven Strom von ca. 2.8A
» entnehmen müsste.
»
» Stimmt das oder bin ich auf dem Holzweg? :D
»
» Gruß Esel

Hallo,
wenn man es ganz genau berechnen muß, dann muß man die Reihenschaltung R1 und C1 und die Reihenschaltung R2 und L1 und gleichwertige Parallelschaltungen (gleicher Scheinwiderstand Z ) umrechnen. Das ergibt neue Werte für R, Xl, Xc. Die nun parallel liegenden Widerstände zusammenfassen. Es ergibt einen reinen Parallelschwingkreis aus C, R, L.
Hier sind alle Werte exakt berechenbar.

Gruß Kendiman


Gerd(R)

11.09.2012,
19:59
(editiert von Gerd
am 11.09.2012 um 20:01)


@ Esel

Berechnung des Stroms beim verlustbehaften Schwingkreises

Hallo,

prinzipiell erst mal so in Ordnung, aber:
das Beispiel ist irgendwie unglücklich gewählt. Der Kennwiderstand ist 1 Ohm, der Resonanzwiderstand 5 Ohm.
Die Gesamtgüte ist damit 5, ich weiß nicht, ob man das überhaupt noch Schwingkreis nennen darf ;-)
Bei 16kHz beträgt die 3dB-Bandbreite 3,2kHz....

2 x 20W zu verheizen klingt irgendwie auch nicht gut, zumindest für reale Bauteile. Wie groß sind denn die Spule und der C, daß sie diese Leistung als Wärme abführen können? Immerhin kann man mit 20W schon richtig löten ;-)

Gruß Gerd

--
Ein Tröpfchen Öl von Zeit zu Zeit
trägt vieles bei zur Haltbarkeit!

I got 14 channels of shit in the TV.... Pink Floyd

Esel(iPhone)

17.09.2012,
21:28

@ Esel

Berechnung des Stroms beim verlustbehaften Schwingkreises

Hallo,

Ich habe nun die absolute Formel zur Berechnung des verluststroms zusammengestellt, habt ihr Ideen wie ich das verkürzen?

Die Formel: http://db.tt/spql9f3W ist sehrumfangreich.

Gruß Esel

Esel(iPhone)

17.09.2012,
21:33

@ Esel(iPhone)

Berechnung des Stroms beim verlustbehaften Schwingkreises

» Hallo,
»
» Ich habe nun die absolute Formel zur Berechnung des verluststroms
» zusammengestellt, habt ihr Ideen wie ich das verkürzen?
»
» Die Formel: http://db.tt/spql9f3W ist sehrumfangreich.
»
» Gruß Esel

Rls und Rcs sind die verlustwiderstände. ^-1 = kehrwert.