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Walker

27.08.2016,
18:06
 

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem (Elektronik)

Hallo Leute,

im Bereich der Wechselstromtechnik habe ich ein Verständnisproblem, dass ich nicht so richtig beseitigen kann.
Es geht um den Wechselstromwiderstand bzw. die Impedanz an Kondensator und Spule. Das Rechnen ist kein Problem, aber ich verstehe nicht ganz warum man so vorgehen darf, wie man es bei der Definition der Impedanz eben tut.

Also der Ausgangspunkt ist die Definition des Wechselstromwiderstandes. Man definiert ihn nach dem Prinzip der Gleichstromlehre und ihren Widerständen zu "Amplitude der Spannung/Amplitude des Stromes".
Ok, mein Problem damit ist: wenn man mit den bekannten Beziehungen an der Spule Spannung und Strom ausrechnet und die Amplituden wie oben definiert, dividiert, erhält man 2 mal Pi mal f.

Mein Problem jetzt: Wieso darf man das so tun? Es kommt doch noch eine Phasenverschiebung dazu. Lögisch wäre für mich nur eine solche Rechnung, wenn es keine Phasenverschiebung gäbe.
Wieso ist die Physik hier richtig?

Gruß

xy(R)

E-Mail

27.08.2016,
18:19

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» im Bereich der Wechselstromtechnik habe ich ein Verständnisproblem, dass
» ich nicht so richtig beseitigen kann.
» Es geht um den Wechselstromwiderstand bzw. die Impedanz an Kondensator und
» Spule. Das Rechnen ist kein Problem, aber ich verstehe nicht ganz warum man
» so vorgehen darf, wie man es bei der Definition der Impedanz eben tut.

https://de.wikipedia.org/wiki/Komplexe_Wechselstromrechnung

Walker

27.08.2016,
18:25

@ xy

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» » im Bereich der Wechselstromtechnik habe ich ein Verständnisproblem, dass
» » ich nicht so richtig beseitigen kann.
» » Es geht um den Wechselstromwiderstand bzw. die Impedanz an Kondensator
» und
» » Spule. Das Rechnen ist kein Problem, aber ich verstehe nicht ganz warum
» man
» » so vorgehen darf, wie man es bei der Definition der Impedanz eben tut.
»
» https://de.wikipedia.org/wiki/Komplexe_Wechselstromrechnung

Toller Artikel, aber beantwortet nicht meine Frage bzw. mein Verständnisproblem.
Bei einer idealen Spule ist es natürlich kein Wirkwiderstand, klar.
Aber, da man ja einen Strom und eine Spannung hat, kann man auch formal einen Widerstand definieren über ihre Amplituden. Aber ich verstehe logisch nicht, warum das geht. Spannung und Strom schwingen doch versetzt.

Gruß

Walker

27.08.2016,
18:38

@ xy

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

Persönlich würde ich sagen, dass der Wechselstromwiderstand bei der Spule 2*Pi*f*L der maximale Widerstandswert sein müssete.
Aber insgesamt würde ich sagen, dass auch der Wechselstromwiderstand schwingt.

Gruß

xy(R)

E-Mail

27.08.2016,
18:52

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» Aber insgesamt würde ich sagen, dass auch der Wechselstromwiderstand
» schwingt.

Und was sagst du zu rosa Einhörnern?

Walker

27.08.2016,
19:12

@ xy

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» » Aber insgesamt würde ich sagen, dass auch der Wechselstromwiderstand
» » schwingt.
»
» Und was sagst du zu rosa Einhörnern?

Ich bin nicht bereit die Impedanz einfach zu akzeptieren. Ich will das erst richtig verstehen, verdammte Scheiße. Und dazu gehört bis zur letzten Definition zu gehen und abzuwägen, wie gut dieses Modell ist.

Also noch einmal. ich verstehe nicht, wieso diese Definition trotz der Phasenverschiebung Sinn macht.

Gruß

Walker

27.08.2016,
19:29

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

Folgender Satz von einer Internetseite:

"Lässt man die Phasenlage von Spannung und Stromstärke außer Betracht und konzentriert sich nur auf die Scheitelwerte, so fällt ein ähnlicher Zusammenhang wie beim ohm'schen Gesetz auf:
Je größer die Spannung, desto größer die Stromstärke.
Der Quotient aus Spannung und Stromstärke ist also konstant."

Wo finde ich eine genaue Begründung WARUM man das so macht und WIESO man das so machen darf, wie gut dieses Modell die Realität beschreibt?

Gruß

Walker

27.08.2016,
20:01

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

Folgender Satz von einer Internetseite:

"Lässt man die Phasenlage von Spannung und Stromstärke außer Betracht und konzentriert sich nur auf die Scheitelwerte, so fällt ein ähnlicher Zusammenhang wie beim ohm'schen Gesetz auf:
Je größer die Spannung, desto größer die Stromstärke.
Der Quotient aus Spannung und Stromstärke ist also konstant."

Wo finde ich eine genaue Begründung WARUM man das so macht und WIESO man das so machen darf, wie gut dieses Modell die Realität beschreibt?

Gruß

Walker

27.08.2016,
20:11

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

Warum kann man nicht die Spannung und den Strom des Kondensators dividieren und zwar mit dem gesamten Signalverlauf also auch dem Kosinus- und Sinusanteil?

Gruß

xy(R)

E-Mail

27.08.2016,
20:29

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» Warum kann man nicht die Spannung und den Strom des Kondensators dividieren
» und zwar mit dem gesamten Signalverlauf also auch dem Kosinus- und
» Sinusanteil?

Du weißt was eine Polstelle ist?

Walker

27.08.2016,
20:35

@ xy

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» » Warum kann man nicht die Spannung und den Strom des Kondensators
» dividieren
» » und zwar mit dem gesamten Signalverlauf also auch dem Kosinus- und
» » Sinusanteil?
»
» Du weißt was eine Polstelle ist?

Für den Kondensator bekomme ich als Wechselstromwiderstand dann (1/(Omega*C))*tanOmega*t heraus.

Walker

27.08.2016,
20:48

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

So, habe mir den Strom und Spannungsverlauf eines Kondensators allgemein hingezeichnet. Wenn ich jetzt zu jedem Zeitpunkt die Spannungs- durch die Stromamplitude dividiere, bekomme ich bei Pi 0 und bei Pi-Halbe einProblem, denn bei Pi-Halbe führe ich eine Division durch Null aus.

Daraus folgt: Also dieses Verfahren scheidet aus, verstehe ich. Interessant ist aber, dass der Wechselstromwiderstand an bestimmten Stellen Null wird und zwar bei ganzzahligen Vielfachen von Pi.

Ok, wenn ich das "Rad jetzt neu erfinden wollte", wie sollte ich jetzt weiter vorgehen, um mir einen geeigneten Wechselstromwiderstand zu konzipieren und zu definieren?

Gruß

Walker

27.08.2016,
21:22

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

Ich verstehe nicht, warum ich für die schwingenden Größen Spannung und Strom am Kondensator nur die Scheitelwerte als Widerstandsdefinition verwende. Das wäre irgendwie eine Verfälschung, weil durch die Phasenverschiebung die Scheitelwerte zu keinem Zeitpunkt untereinander liegen.

Gruß

olit(R)

E-Mail

Berlin,
27.08.2016,
21:42

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» Ich verstehe nicht, warum ich für die schwingenden Größen Spannung und
» Strom am Kondensator nur die Scheitelwerte als Widerstandsdefinition
» verwende. Das wäre irgendwie eine Verfälschung, weil durch die
» Phasenverschiebung die Scheitelwerte zu keinem Zeitpunkt untereinander
» liegen.
»
» Gruß

Man brauch ja nur XL und XC ausrechnen den Rest machst du mit dem Pythagoras.
Und schon musst du kein Theoretischer Physiker mehr sein.

Ein Praktisches Beispiel.
Nach dem damaligen Thread habe ich die Resonanzfrequenz ausgerechnet. Die hätte ja bei dem Serienschwingkreis gefährlich werden können.
Heute habe ich diese Rechnung für dich in das Eröffnungsposting editiert.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=197855&page=0&category=all&order=time

Walker

27.08.2016,
21:44

@ Walker

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

Ich habe eine Lösung gefunden.

Die Lösung des Problems bzw. eine geegnete Definition des Wechselstromwiderstandes bietet der Effektivwert. Er ist ja definiert als eine Gleichgröße, die in derselben Zeit (wie die Wechselgröße) an einem Verbraucher, dieselbe elektrische Leistung umsetzt. Mit dem Effektivwert können wir die Wechselgröße sozusagen quantitativ gleichwertig ersetzen.

Wenn wir jetzt über die Effektivwerte von Kondensatorspannung und -strom den Widerstand definieren, haben wir den Widerstand ermittelt und zwar äquivalent über die entsprechenden Gleichgrößen.
Und übrig bleibt dann eine Division der reinen Scheitelwerte.

Steckt diese Idee (stillschweigend) dahinter?

Gruß

Walker

27.08.2016,
21:48

@ olit

Sehr grundlegendes, hartnäckiges Verständisproblem

» Man brauch ja nur XL und XC ausrechnen den Rest machst du mit dem
» Pythagoras.
» Und schon musst du kein Theoretischer Physiker mehr sein.


Das verstehe ich nicht, wie meinst Du das mit dem Pythagoras?

Gruß