Komplexe Rechnung

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Autor
Komplexe Rechnung

    







BID = 509578

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9359
Wohnort: Alpenrepublik
 

  


Ich habe da ein Problem das ich nicht knacken kann, es ist offensichtlich zu banal:
Möglicherweise stimmt das Ergebnis das im Rechenbuch präsentiert nicht.

Zur Aufgabe:

(Leider finde ich im Formeleditor das Zeichen für die Versorform nicht.
Ich habe es daher mit einem ";" getrennt.)

\fedon\mixonZ__ _1=-3,5+j*2 und   Z__ _2=-2; 30°

Beide Zahlen sollen addiert werden.
Als Ergebnis wird 5,33; 169,2° angegeben.

Ich bekomme allerdings folgende Ergebnisse:
Z__ _1 :
\phi =arctan gauss(2/-3,5)=-29,74°  +180° = 150,26°
Z__ _1= sqrt(2^2+3,5^2) = 4,031


Z__ _2 :
tan(30°)=0,577*2= 1,15 für den Imaginärteil
Z__ _2= sqrt(2^2+1,15^2)=2,307


Somit das Ergebnis:

6,338; 180,26°

\fedoff

Kann mir bitte ein geschultes Auge weiterhelfen?

... und jetzt wird es ganz dumm:
In welchen Quadranten muß ich immer die 180° addieren?
Ich glaube mich richtig zu erinnern das es der dritte und vierte ist.

_________________
0815 - Mit der Lizenz zum Löten!



[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 21 Mär 2008  1:49 ]

BID = 509580

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Versuchs mal, gemäß der Aufgabenstellung, mit Im= - 2*tan(30°)

BID = 509581

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9359
Wohnort: Alpenrepublik

Ja das habe ich auch probiert.
Doch da der Betrag von Z2 ausgerechnet wird ändert dies nichts am Realteil?!?
Auch der Winkel bleibt ein offenes Geheimnis.

_________________
0815 - Mit der Lizenz zum Löten!

BID = 509584

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Probieren bis es passt ist schlecht. Besser man hält sich an die Vorgaben.


Zitat :
Doch da der Betrag von Z2 ausgerechnet wird ändert dies nichts am Realteil?!?
Dieses Verfahren ist natürlich falsch.
Z2 ist schliesslich ein Vektor und dementsprechend wird der Realteil auch negativ: Re= -2* cot(30°).
Du kannst dir das auch einfach vorstellen: 2, 30° zeigt auf 2 Uhr, während -2, 30° genau entgegengesetzt, also auf 8 Uhr zeigt.

War da nicht auch mal was mit Plus oder Minus Wurzel aus Dingenskirchen

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

BID = 509586

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9359
Wohnort: Alpenrepublik

Aua, jetzt wird es ernst und alle die es begriffen haben liegen gleich vor Lachen am Boden.

Wenn -2; 30° auf 8 Uhr zeigt, so interpretiere ich das einmal, müssen zu den 30° in der Angabe weitere 180° addiert werden. (würde ich das nicht machen wären es 2 Uhr, dafür könnte der Realteil aber auch nie negativ werden)

Bedeutet das, das ich bei einem negativen Realteil grundsätzlich die 180° addiere?

Das das herumprobieren keine gute Lösung ist, ist klar. Ich konnte mir aber nicht anders helfen, da alle Rechenergebnisse nach wie vor für den Reißwolf sind.

Vielleicht ist es schon spät oder ich hatte einen Fensterplatz im Unterricht. Wirklich begriffen habe ich es jedoch bis heute nicht.
Es kommt noch viel schlimmer. Trotz vielen hundert Rechnungen hänge ich auch massiv beim differenzieren und integrieren.
Zuerst sollte ich aber die Polarkoordinaten, bzw. komplexe Zahl richtig erlernen, denn wie ersichtlich gibt es hier einen erheblichen Nachholbedarf.
...die Nächte sind zum Glück lang und das Telefon quält mich nicht wie tagsüber.


_________________
0815 - Mit der Lizenz zum Löten!



[ Diese Nachricht wurde geändert von: nabruxas am 21 Mär 2008  3:18 ]

BID = 509643

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Lös dich doch mal von irgendwelchen vorgekauten Formeln, deren Sinn dir nicht klar ist, sondern besinn' dich auf die geometrischen Grundlagen!

1) sin, cos, tan, cot sind als Streckenverhältnisse am rechtwinkligen Dreieck definiert.

2) Ebenfalls am rechtwinkligen Dreieck hat ein gewisser Phytagoras mal etwas erfunden.

3) Durch Übertragung dieser Dreiecke in ein rechtwinkliges Kordinatensystem, wobei man als X-Achse die Ankathete und den Radius als Hypothenuse wählt, kann man diesen Strecken nicht nur Beträge sondern auch Richtungen zuordnen.

4) Wenn man dann noch den Einheitskreis einführt, bekommen per Konvention auch die Winkel Vorzeichen.
Ob man nun X und Y an das Achsenkreuz dranschreibt oder Re und Im oder Hüh und Hott, ist völlig wurst.

Wichtig ist, dass das Pferd, wenn man ihm zuruft "1 Schritt vor, 30°" seine Nase nach 2 Uhr richtet und in dieser Richtung lösläuft, wobei es dann genau auf der 2 landet.
Wenn man es dann auf seinen Ausgangspunkt zurückführt und wieder nach Mekka ausrichtet, ihm ihm anschliessend zuruft "Minus 1 Schritt vor, 30°", dann zeigt seine Nase ebenfalls auf zwei Uhr, aber es macht einen Schritt zurück und landet auf der 8.
Ein intelligenter Gaul!


Insofern ist deine Überschrift auch nicht ganz richtig, denn bei der Aufgabe handelt es um eine reine Vektoraddition. Die Rechenregeln für komplexe Zahlen kommen erst ins Spiel, wenn du im Verlauf der Rechnung die Wurzel aus einer negativen Zahl ziehen willst.

Vielleicht kann PhyMaLehrer das besser erklären, ist ja sein Job

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BID = 509644

CMISDN

Stammposter



Beiträge: 205

Folgendes Buch hat mir damals sehr gut geholfen, kannst ja mal in der Bib danach gucken.

Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Klausur- und Übungsaufgaben von Lothar Papula

Da sind auch ausführliche Lösungen drin, in denen jeder Schritt erklärt ist.

gruß CMISDN

BID = 509673

PhyMaLehrer

Schriftsteller



Beiträge: 911
Wohnort: Leipzig


Zitat :
perl hat am 21 Mär 2008 12:21 geschrieben :

Vielleicht kann PhyMaLehrer das besser erklären, ist ja sein Job

Au weia, na, wenn man schon persönlich angesprochen wird, muß man ja wohl!
Ich habe ja mit komplexen Zahlen nicht viel am Hut und habe es seit ewigen Zeiten nicht mehr gebraucht, aber da die anderen schon viel Vorarbeit geleistet haben, hoffe ich, meine Lösung ist annehmbar. Jedenfalls stimmt die Zahl bis auf 1/100!
(Ich gebe ehrlich zu, wenn die Lösung nicht bekannt gewesen wäre, wer weiß ob ich die richtige gefunden hätte. Aber das hat jetzt niemand gehört!)



BID = 509690

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Ausser dem Vorzeichenfehler , den ich sofort erkannt habe, war der eigentliche Fehler, auf den (auch) ich reingefallen bin, der von nabruxas suggerierte Tangens für Im.
Im(Z2) ist natürlich der Sinus.
Also:
Im(Z2)= -2*sin(30°)= -2*0,5 = -1 und
Re(Z2)= -2*(cos30°)= -2*0,866 = -Wurzel(3)
Für Z1 sind die Komponenten ja schon vorgegeben.
Komponentenweise Addition von Z1 und Z2 ergibt dann:
Z1 = -3,5 + j*2
Z2 = -sqrt(3) - j*1
=========================
Z = -5,23 + j*1
Somit |Z|= Wurzel(-5,232 + 1)=5,33
Richtung des Vektors wegen Re<0, Im>0 nach links oben, also zwischen 90° und 180°
tan=sin/cos = Im/Re bzw. phi=arctan(Im/Re)= somit alpha=arctan(Z)=1/-5,23= -10,63°, wegen vorstehender Überlegung aber 180°-10,63°= 169,37°
.



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 21 Mär 2008 16:36 ]

BID = 510099

nabruxas

Monitorspezialist



Beiträge: 9359
Wohnort: Alpenrepublik

Jetzt weis ich wo der Hase im Pfeffer lag (eben typisch Ostern).

Mein Fehler lag bei der Interpretation von Z2 !

Die Angabe lautete schließlich: Z2=-2; 30°

Ich habe die -2 nicht als Hypotenuse sondern als Realteil angesehen.
Nach einigen hin und herrechnen und vergleichen wurde mir das klar.

Ein echt böser Fehler der richtig weh tut!

VIELEN DANK an Perl für den intelligenten Gaul!
und BESONDEREN DANK an PhyMaLehrer für die Grafik ohne der ich es wohl nicht begriffen hätte.

Jetzt muß ich allerdings eine Menge rechnen, damit sich so etwas nicht wiederholt -> peinlich.



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