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Hallo, ich habe nur eine kleine Frage:

Ich habe ein RC-Glied(in Reihe). So ungefähr:

°---R---°
|
C . . . Ue
|
°-------°

Ich messe dabei zwischen R und C den Strom und über
die über C abfallende Spannung (mit Multimeter).

An dieser Stelle sei gesagt, dass es um den Einschaltvorgang geht (Sprungfunktion).

Dabei entsteht kurzzeitig eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung während der Ladung des
Kondensators.

Wenn ich nun meine Messwerte U und I multipliziere,
erhalte ich dann die Blind oder die Scheinleistung???

Danke für jede schnelle Antwort!

hallo

Du erhältst so gar nichts schlaues. Einschaltvorgänge solltest du nicht mit dem Multimeter messen. Blind-Schein-und Wirkleistung sind sowieso nur für harmonische Schwingungen sin/cos definiert.

Gruss paul

» Hallo, ich habe nur eine kleine Frage:
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» Ich habe ein RC-Glied(in Reihe). So ungefähr:
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» C . . . Ue
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» Ich messe dabei zwischen R und C den Strom und über
» die über C abfallende Spannung (mit Multimeter).
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» An dieser Stelle sei gesagt, dass es um den Einschaltvorgang geht
» (Sprungfunktion).
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» Dabei entsteht kurzzeitig eine Phasenverschiebung zwischen Strom und
» Spannung während der Ladung des
» Kondensators.
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» Wenn ich nun meine Messwerte U und I multipliziere,
» erhalte ich dann die Blind oder die Scheinleistung???
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» Danke für jede schnelle Antwort!

» hallo
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» Du erhältst so gar nichts schlaues. Einschaltvorgänge solltest du nicht
» mit dem Multimeter messen. Blind-Schein-und Wirkleistung sind sowieso nur
» für harmonische Schwingungen sin/cos definiert.
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» Gruss paul

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Ah, tut' mir leid. Das wird natürlich nicht mit dem Multimeter gemessen (keine Ahnung was mich da geritten hat).

Die Messung wird mittels einer Messschnittstelle (bei 20Hz Samplingrate)am PC durchgeführt, die mehrere Kanäle aufnehmen kann.

Ich multipliziere anschließend jeweils die Momentanwerte
von U und I und erhalte somit die Momentanleistung über eine gewisse Zeit (um genau zu sein: 5sek bis zu 99% Ladung des Kondensators).

Ich sollte vlt. noch erwähnen, dass diese Werte für P dann
noch integriert werden um die abfallend Energie über dem Kondensator zu erhalten. - Diese ist dann aber sehr viel größer als die theoretisch berechnete (Rechnung ist korrekt).

Das hat mich stutzig gemacht, da ich angenommen hatte die Blindleistung (indirekt) zu messen.

Mach mal Screenshots von den gemessenen Kurven. Was meinst du mit "Strom zwischen R und C"?

» Mach mal Screenshots von den gemessenen Kurven. Was meinst du mit "Strom
» zwischen R und C"?

Damit meine ich den Ladestrom, der beim Einschaltvorgang an der Schaltung durch den Kondensator entsteht. Dieser sollte zwischen R und C (, also Messpunkt dazwischen)messbar sein.

Anbei das Diagramm mit den Kurven der aufgenommenen Werte:

grün.. Uc
blau.. Ue
rot.. I
gelb.. P (Leistung aus U*I)

Es ist zwar keine Wechselspannung die anliegt, aber durch den Einschaltvorgan (und speziell dem Kondensator) sind
Uc und I etwas "asynchron". - Es sollte also eine Blindleistung entstehen (, oder?).

Erstmal was mir ohne Nachdenken einfällt. Ich verstehe folgendes unter Blindleistung: Der Kondensator benötigt Energie um sein elektrisches Feld aufzubauen. Die holt er sich beim Aufladen vom Spannungsversorger. Wenn die versorgende Spannung klein genug wird fängt der Kondensator an sich zu entladen. Dabei gibt er Leistung an die Quelle zurück. Bei der Spule ist es analog mit Strom und Magnetfeld.
Die Leistung die zwischen Kondensator und Erzeuger hin und her pendelt ist die Blindleistung. An sich verbraucht ein induktiver oder kapazitiver nicht mehr Leistung als ein ideal ohmscher Verbraucher. Was er für den Feldaufbau braucht gibt er ja wieder ab. Allerdings muß die Blindleistung schon erzeugt werden. Die Kraftwerke müssen also größer sein, als wenn man nur ohmsche Verbraucher hätte. Außerdem pendelt der Strom über die Leitungen hin und her und erwärmt sie dadurch. Deswegen braucht man dickere Kabel. Diese Kosten werden großen Unternehmen berechnet. Daher wir die von ihnen produzierte Blindleistung gemessen und berechnet.

Die Energierückgabe kann man schön sehen, wenn man sich zwei phasenverschobene Sinus-Signale zeichnet. Da gibt es Zeiten, an denen der Strom positiv und die Spannung negativ ist und umgekehrt. Wenn mich nicht alles täuscht müßte gelten: 2 * Integral über die negative Leistung = die Blindleistung.

Ist das eine reale oder simulierte Messung?

» Ist das eine reale oder simulierte Messung?

Eine reale.

Mich hat dabei nur gewundert, dass die indirekt gemessene* Energie über dem Kondensator, um ca. 50% größer ist als die die mittels Wc = 1/2*U²*C ideal berechnete Energie.

*(, - Messwerte für P mittels Summation integriert, also Summe[Messwert(t)*dt], wobei dt = 1/(Samplingfrequenz ist)

Der Digitalisierungsfehler sollte bei der Messung maximal 10% sein; zumal ich bei dem Kurvenverlauf eher einen kleineren Wert als die ideal berechnte erwartet hätte.
(anhand des Digitalisierungsfehlers)

» » Ist das eine reale oder simulierte Messung?
»
» Eine reale.
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» Mich hat dabei nur gewundert, dass die indirekt gemessene* Energie über
» dem Kondensator, um ca. 50% größer ist als die die mittels Wc = 1/2*U²*C
» ideal berechnete Energie.
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» *(, - Messwerte für P mittels Summation integriert, also
» Summe[Messwert(t)*dt], wobei dt = 1/(Samplingfrequenz ist)
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» Der Digitalisierungsfehler sollte bei der Messung maximal 10% sein; zumal
» ich bei dem Kurvenverlauf eher einen kleineren Wert als die ideal
» berechnte erwartet hätte.
» (anhand des Digitalisierungsfehlers)

Hallo,
liegt hier eventuell ein Denkfehler vor? Die Energie in
einem Kondensator W=0,5*C*U^2 wird in Ws angegeben und ist
nicht mit der Blindleistung Q=u*i identisch bzw, vergleichbar.
Im zeitlichen Verlauf ändern sich die Werte für u, i ständig
und man könnte zu jedem Zeitpunkt die Momentanwerte von
W und Q berechnen. Die Energie W wird zum Ende des Vorgangs
am Größten sein während der Momentanwert der Blindleistung
ein Maximum zeigt und dann wieder abfällt.
Dennoch: die Werte für W und Q sind physikalisch etwas
völlig Anderes, ein Vergleich der Zahlenwerte ist nicht
sinnvoll.
Grüße
Altgeselle

» Dennoch: die Werte für W und Q sind physikalisch etwas
» völlig Anderes, ein Vergleich der Zahlenwerte ist nicht
» sinnvoll.
» Grüße
» Altgeselle

Hallo, das ist mir klar.^^ Ich vergleiche ja auch nicht Blindleistung mit der ideal berechneten Energie bzw. Arbeit - Sondern:

Die aus der Inegration meiner Messwerte (Leistung) entstehen Arbeit mit der bereits erwähnten "ideal" berechneten.

Die Arbeit aus den Messwerten ist höher als der ideale maximalwert (ca. 40%), was sich nicht mit einem Digitalisierungsfehler durc die Messung mittels PC-Schnittstelle (bei der verwendeten Samplingrate und Zeit)
erklären lässt.
- Ich hatte jetzt vielmehr vermutet, dass ich anstelle meiner gewünschten Leistung über dem Kondensator die Arbeit aus einer Scheinleistung (siehe auch Diagram: I und U asynchron)ermittelt habe.

Deshalb wollte ich auch wissen ob ich mit meinen Messpunkten und der Multiplikation der Messwerte die Schein- oder Blindleistung berechnet habe (?).

Nochmals Danke für die Mühe sich so viel Text anzutun. ^^

» Die aus der Inegration meiner Messwerte (Leistung) entstehen Arbeit mit
» der bereits erwähnten "ideal" berechneten.

Wie hast du die ideale Leistungsaufnahme berechnet?
Die Berechnung mit dem gemessenen Verlauf erscheint mir plausibel. Was ich nicht verstehe: Warum spielt die SampleRate da eine Rolle? Sie gibt doch an, wieviele Messungen pro Sekunde gemacht werden, oder?

» Deshalb wollte ich auch wissen ob ich mit meinen Messpunkten und der
» Multiplikation der Messwerte die Schein- oder Blindleistung berechnet habe

So wie ich Blindleistung verstehe (s.o.) tritt hier garkeine auf. Denn wenn man einen Kondensator auflädt und ihn dann abklemmt hat man Leistung aus dem Netz entnommen.

- ideal berechnet: Wc = 1/2*C*U²
- aus Messwerten berechnet: Summe(P1*1/f + P2*1/f + ...)

» Was ich nicht verstehe: Warum spielt die SampleRate da eine Rolle? Sie gibt doch
» an, wieviele Messungen pro Sekunde gemacht werden, oder?
»

Also, je weniger Messungen ich innerhalb einer Sekunde mache, um so ungenauer wird mein resultierender Signalverlauf im Diagram. (s.h. Bsp. Bild)
Wenn ich die Fläche (durch Integration) unter der Kurve ermitteln möchte
wären mir diese Abweichungen ("Blockbildung" nicht
dienlich.

Ich habe allerdings eine recht gute (/hohe) Samplingrate verwendet und sollte eine geringe Abweichung erhalten.

» So wie ich Blindleistung verstehe (s.o.) tritt hier garkeine auf. Denn
» wenn man einen Kondensator auflädt und ihn dann abklemmt hat man Leistung
» aus dem Netz entnommen.

Hm, ich denke es mir so: dort wo Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung entsteht (Kondensator/Spule)
, entsteht auch eine Scheinleistung bzw. Blindleistung.

( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche kapazitiven, induktiven Verbraucher/Elemente in den Haushalten und in Betrieben (große Maschienen) )

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Ich frage mal am besten so:

Wenn ich bei anliegender Wechselspannung am RC-Glied
den Strom nach R messe und die SPannung über dem Kondensator messe (Effektivwerte) - und diese dann multipliziere, was berechne ich dann für eine Leistung?

Sry, das Bsp.Bild:

» ( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
»berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche »kapazitiven, induktiven Verbraucher/Elemente in den »Haushalten und in Betrieben (große Maschienen) )

Liest du meine Posts überhaupt? Oo

» » ( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
» »berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche »kapazitiven,
» induktiven Verbraucher/Elemente in den »Haushalten und in Betrieben (große
» Maschienen) )
»
» Liest du meine Posts überhaupt? Oo

Ja deswegen hab' ich es ja nochmal hingeschrieben.^^
(weil ich im Grunde ja nichts anderes betrachte/sage)

Das Ding ist:

schon beim Einschaltvorgang habe ich eine Art Phasenverschiebung am Kondensator (s.h. Diagramm)
; da sind Strom und Spannung "asynchron".

Und dort wo Phasenverschiebung zw. Strom und Spannung stattfindet entsteht auch Schein-,Wirk- u. Blindleistung.

» - ideal berechnet: Wc = 1/2*C*U²
» - aus Messwerten berechnet: Summe(P1*1/f + P2*1/f + ...)
»
» » Was ich nicht verstehe: Warum spielt die SampleRate da eine Rolle? Sie
» gibt doch
» » an, wieviele Messungen pro Sekunde gemacht werden, oder?
» »
»
» Also, je weniger Messungen ich innerhalb einer Sekunde mache, um so
» ungenauer wird mein resultierender Signalverlauf im Diagram. (s.h. Bsp.
» Bild)
» Wenn ich die Fläche (durch Integration) unter der Kurve ermitteln möchte
» wären mir diese Abweichungen ("Blockbildung" nicht
» dienlich.
»
» Ich habe allerdings eine recht gute (/hohe) Samplingrate verwendet und
» sollte eine geringe Abweichung erhalten.
»
» » So wie ich Blindleistung verstehe (s.o.) tritt hier garkeine auf. Denn
» » wenn man einen Kondensator auflädt und ihn dann abklemmt hat man
» Leistung
» » aus dem Netz entnommen.
»
» Hm, ich denke es mir so: dort wo Phasenverschiebung zwischen Strom und
» Spannung entsteht (Kondensator/Spule)
» , entsteht auch eine Scheinleistung bzw. Blindleistung.
»
» ( Grund dafür dass Kraftwerke/Netzbetreiber Blindleistung
» berechnen müssen, sind soweit ich weis genau solche kapazitiven,
» induktiven Verbraucher/Elemente in den Haushalten und in Betrieben (große
» Maschienen) )
»
» --------------------------------------------------------
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» Ich frage mal am besten so:
»
» Wenn ich bei anliegender Wechselspannung am RC-Glied
» den Strom nach R messe und die SPannung über dem Kondensator messe
» (Effektivwerte) - und diese dann multipliziere, was berechne ich dann für
» eine Leistung?

OK, das kann ich beantworten:
Der Strom in der Schaltung ist durch alle Bauteile gleich.
Strom * Spannung über dem Kondensator: Blindleistung
Strom * Spannung über dem Widerstand: Wirkleistung
Strom * Eingangsspannung: Scheinleistung
Grüße
Altgeselle