Da hast Du dir das schönste Thema der ET ausgesucht

Sowohl die Spule als auch der Kondensator sind Energiespeicher.

Die Spule speichert die Energie im Magnetfeld, Der Kondensator im Elektrischen Feld.

Kenzeichen eines Speichers ist, die Speichergröße kann nicht Springen. Beider Spule kann der Strom nicht springen (muß stetig sein), bei dem Kondensator ist es die Spannung.

Mechanisches Beispiel

Die Geschwindikeit entspricht der Spannung am Kondensator
Die Masse entspricht der Kapazität
Die Kraft entspricht dem Strom.
Egal wie groß die Kraft ist, die geschwindikeit ist stetig.


die Strom-Spannungsbeziehung eines Widerstandes ist

R=U/I --> U_R(I)=R*I (Spannung als Funktion des Stromes)

Eine Spannungsquelle hat

U_Q(I)=U_0 (Egal welcher Strom fliest, die Spannung ist konstant)

und nun zum Kondensator

U_C=U_0c+1/C*intrgral I dt. U_0c ist die Spannung, auf die der Kondensator aufgeladen ist. (Bsp U_0c=0)

Eine Reihenschaltung aus Spannungsquelle, widerstand und ungeladenem C

1. es fließt überall der gleiche Strom
2. Die Summe der Spannungen ist Null (Spannung über Quelle R und C ist 0, Kirchhof)

Also

-U_Q+U_R+U_C=0 (Vorzeichen beachten)

nun setzen wir die Strom-Spannungsbeziehungen ein.

-U_0+R*I+1/C*intrgral I dt=0. Eine Gleichung, die nur noch I enthält.

Alerdings ist das für einen Aufgabe für den Mathe LK zum Abi-Ende.

Die Lösung dieser Gleichung

U_C(t)=U_0*(1-(e^-(R*C*t))).
U_R(t)=U_0*e^-(R*C*t)

I(t)=U_0/R*e^-(R*C*t)

Für Wechselspannung ist die sache noch einen Zahn schärfer, da benötigst Du komplexe Zahlen.

Gruß Topf_Gun










[ Diese Nachricht wurde geändert von: Topf_Gun am 17 Feb 2005 21:57 ]

Aha, ja das ist mir klar... aber was hat mit "der kondi versucht Spannung aufrecht zu erhalten" zu tun? Muss einfach ein grosser Strom in den Kondi fliessen, damit sich die Spannung ändert, der Kondi arbeitet also "gegen" den Strom... Einfach eine Eselsbrücke, klar..

Ok, wir haben also geklärt, wieso der Kondi einen kapazitiven Widerstand im realen Wechselstromkreis darstellt.

Zur Spule(induktiver Widerstand):
Sie ist ja so ziemlich das entgegengesetzte vom Kondi...
(der Kondi speichert doch Strom, die Spule Spannung, oder?)

Wie kann die Spule als Widerstand wirken?
Hmm, kann man das so sehen:

Wenn Strom durch ne Spule rauscht, entsteht ja ein Magnetfeld.. Wenn ich abwechselnd umgepolte Spannungen draufgebe, will die nächste, umgekehrte Spannung ein neues Magnetfeld aufbauen, das alte, entgegengesetzte hat sich aber nocht nicht ganz abgebaut, es hindert das Magnetfeld (und somit den Strom) am Aufbau... Somit wird der Stromfluss gesenkt==> Widerstand.
Je höher die Frequenz, umso höher der Widerstand, umso höher die Induktivität, umso höher der Widerstand.

Geht das so??

Gruss

Zur Mathe:
Echt, benötigt man da komplexe Zahlen?? Ist ja obergeil... das nahmen wir gerade durch.. Ich dachte mir nie, dass ich das Zeug da antreffe... Und was Integralgleichungen sind hab ich auch keinen Stich... Aber die komplexen Zahlen... das ist geil!!


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Steppenwolf am 17 Feb 2005 21:52 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Steppenwolf am 17 Feb 2005 21:55 ]

Zitat : Topf_Gun hat am 17 Feb 2005 21:50 geschrieben :

Mechanisches Beispiel Die Geschwindikeit entspricht der Spannung am Kondensator Die Masse entspricht der Kapazität Die Kraft entspricht dem Strom. Egal wie groß die Kraft ist, die geschwindikeit ist stetig. U_Q(I)=U_0 (Egal welcher Strom fliest, die Spannung ist konstant) und nun zum Kondensator Eine Reihenschaltung aus Spannungsquelle, widerstand und ungeladenem C 1. es fließt überall der gleiche Strom 2. Die Summe der Spannungen ist Null (Spannung über Quelle R und C ist 0, Kirchhof)

Damit kan man aber Anfänger so richtig verarschen.

Das mußt Du aber überarbeiten.

Oder ist das ernst gemeint ?

mfG.

der Kondi speichert doch Strom, die Spule Spannung, oder?

Genau andersherrum

Der Kondansator speichert eine Spannung, um diese Spannung zu ändern, must ein Strom Fließen.
Die Spule speichert einen Strom, um diesen Strom zu ändern, must eine Spannung uber die Spule bringen.

Nun wenn du komplexe Zahlen kennst:


Omega ist die kreisfrequenz 50 Hz entsprechen 100pi
omega=2pi*f

j ist die imaginäre Einheit (im Gegensatz zu Mathe, da ist es meist i, führt in der ET aber gern zu verwchselungen, das i)

Es gibt die Darstellung mit Real und Imaginärteil (*), und die Darstellung mit Betrag und Winkel (**).

Realteil+j*Imaginätreil

Betrag*e^j*winkel.

nun sind die Strom und Spannungsbeziehungen (sinusförmige Größen)

für einen widerstand gilt
U=R*I

Für eine Spule gilt
U=j*L*omega*I

und für einen Kondensator gilt

U=I/(j*omega*C)

Es gelten Strom und Spannungsteiler wie beim normalen rechnen mit Gleichstrom. die Winkeldifferenz zwischen Strom und Spannung im komplexen entspricht der Winkeldifferenz zwischen den sinusförmigen Größen (U und I)
Der Betrag der komplexen Größen entspricht debenso dem sinusförmigen Größen (U und I)
Du must dich entscheiden, ob du mit Effektiv- oder Spitzenwerten rechnen willst, die Entscheidung ist durch die ganze komplexe Rechnung beizubehalten.

Gruß Topf_Gun

zum Thema verarschen:

seit wann fließt in einerReihenschaltung nicht überall der gleiche Strom.

und seit wann gibt es an eienm Punkt 2 verschiedene Potentiale?

Die Summe aller Spannungen über einem geschlossene Weg ist Null.

und eine ideale Spannungsquelle hat unabhänig von ihrer Belastung immer die gleiche Spannung.
das ist nur die Kurzform in einer Gleichung:
U_Q(I)=U_0

U_Q Qellenspannung (in abhänigkeit von I) = eine Konstante

Gruß Topf_Gun

Noch eine Eselsbrücke:

An induktivitäten tun die Ströme sich verspäten!

Genau, erst der Faktor Zeit bringt die Sache doch erst zu dynamisieren.

Und direkte Vergleiche von einem Gleichspanungskreis zu einem mit komplexen Anteilen bestückten sind nicht möglich.

Es durfen hier 2 Dinge nicht vermischt werden

Ein eingeschwungener Wechselstromkreis --> Komplexe Rechnung (und für Masochisten in DGLs(Differentilagleichungen))

Schaltvorgänge mit DC--> DGLs

Gruß Topf_Gun

Uiuiui.... Jetzt herrscht Chaos...
Is ja wurscht... das mit dem complex brauch ich noch nicht zu verstehen... Aber stimmt meine Theorie:

Wenn Strom durch ne Spule rauscht, entsteht ja ein Magnetfeld.. Wenn ich abwechselnd umgepolte Spannungen draufgebe, will die nächste, umgekehrte Spannung ein neues Magnetfeld aufbauen, das alte, entgegengesetzte hat sich aber nocht nicht ganz abgebaut, es hindert das Magnetfeld (und somit den Strom) am Aufbau... Somit wird der Stromfluss gesenkt==> Widerstand.
Je höher die Frequenz, umso höher der Widerstand, umso höher die Induktivität, umso höher der Widerstand.

Geht das so??

Klar, in der Spule brauchts zuerst eine Spannung, bevor Strom da ist... deshalb eilt die Spansung voraus, im Kondi ist es umgekehrt... dort brauchts Strom für ne Spannung...

Ich finds vor allem Cool wie das Zeug so zusammenhängt... Die Spule ist so ziemlich das Umgekehrte vom Kondi... Und dass sich das alles mit irgendwelchen Gesetzen verbinden lässt... Geile Sache..

Gruss
Mario

Es stimmt so grob. Das Finetunig der Grundlagen im 3. Semester ET. Es steckt eine Menge Mathematik dahinter.

Es gibt so schöne Sachen in der ET. Fasst alles läst sich berechnen.

Unangenem wird es erst dann, wenn Wechselstrom auf nichtlineare Bauelemente trifft oder die Frequenzen so groß werden, das sich die größen nicht nur zeitlich sondern auch örtlich ändern (SChaltungsgröße kommt in den bereich der Wellenlänge/10)

Gruß Topf_Gun

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Topf_Gun am 17 Feb 2005 23:13 ]

Juhuuu... Alles klar!!

Aber diese Blindwiderstände sind ja eigentlich gar keine Widerstände... sie bremsen den Strom ja nicht, sie begrenzen ihn nur.. (z.B. beim Kondi, der lässt nur kleine"Stromportionen" durch... Grösse der Portionen abhängig von f und C...)


Hey, danke euch vielmals!!!

Gruss
Mario