Physik - Wechselstrom geschlossen

[Mr. Anderson]

Moin

Hab grad ein Problem mit der Physikaufgabe, vielleicht kann ja jemand helfen.

Es handelt sich um Aufgabe 3 (und 4, die müsste ja so ähnlich gehen), 1 und 2 hab ich schon.
Ich hab bei 3 a) und b) zwar ein Ergebnis, allerdings kommt jemand anderes auf andere Werte (wie weiß ich leider nicht).
Wäre nett wenn ihr kurz drüberschauen könntets was falsch ist.

Lösungsansatz:

3 a)

B = 1 / wC
= 93,62 Ohm

Z² = r² + (2L - 1/wC)²
Z = 70,68 Ohm

Ieff = Ueff / Z
Ueff = U0 / Wurzel(2)
= 21,21

Ieff = 0,3 A


3 b)

tan phi = wL / R
= 31,42°

-> I hinkt um 31,42° hinterher


Schon mal für eure Hilfe! :hy:

mfg
neo

 

[fu_mo]

vorerst erstmal: es kann sehr gut sein, dass ich mich irre.. (seit mehr als 4 Monaten nich' mehr wirklich was gemacht -.-)

also erstmal zu 3a)..

X_C = 1/(2 pi f C) = 93.62055476 Ω (hattest du ja auch raus)
X_L = 2 pi f L = 62.83185307 Ω (wie hast du den induktiven Widerstand berechnet?)

|X| = |X_L - X_C| = 30.78870169 Ω
Da man den ohmschen Widerstand der Bauelemente ja bisher vernachlaessigen soll, ist damit |X| = |Z|.. (denk ich momentan jedenfalls - hast du da was fuer eingesetzt?)

-> I_eff = U_eff / Z = U_max / (Z * sqrt(2)) = 0.688993113 A


Da der ohmsche Widerstand aus meiner Sicht 0 ist (hab ich da vllt. irgendwas verrafft?!), wuerde ich sagen, dass fuer phi nur die Werte 0, -90 und +90 Grad in Frage kommen - und wenn ich mir mal das Zeigerdiagramm in meinem TW anschau, denk ich eigentlich, dass er -90 Grad ist - jetzt ohne sehr intensiv nachzudenken, wuerde ich sagen, dass der Strom der Spannung "vorauseilt"..





4a) |X| bleibt gleich - naemlich 30.78870169 Ω
-> Z = sqrt(R^2 + X^2) = 42.98772094 Ω

-> I_eff = U_eff / Z = U_max / (Z * sqrt(2)) = 0.493471227 A

b) tan phi = (X_L - X_C) / R
-> phi = -45.74334114 Grad

c und d: kommt vllt. spaeter

fu_mo





4a) |X| bleibt gleich - naemlich 30.78870169 Ω
-> Z = sqrt(R^2 + X^2) = 42.98772094 Ω

-> I_eff = U_eff / Z = U_max / (Z * sqrt(2)) = 0.493471227 A

b) tan phi = (X_L - X_C) / R
-> phi = -45.74334114 Grad

c und d: kommt vllt. spaeter

fu_mo

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//edit:

4c & d: also ich nehm einfach mal an, dass eine Stromvoreilung einer "negativen Phasenverschiebung" entspricht und eine Stromnacheilung einer "positiven Phasenverschiebung" - kann gut sein, dass ich mich da jetzt irre, doch muesstest du dann auch nur jeweils das, was bei c und d steht, vertauschen


c) also hier waere phi dann -45 Grad und der Tangens davon dann -1.

-1 = (X_L - X_C) / R

-R = X_L - X_C

-R = 2 pi f L - 1/(2 pi f C)

R + 2 pi f L = 1/(2 pi f C)

2 pi f C = 1/(R + 2 pi f L)

C = 1/( (R + 2 pi f L) * 2 pi f) = 3.428886483 * 10^-5 = 34.28886483 µF

Da die Phasenverschiebung vorhin auch schon annaehernd -45 Grad betrug, halte ich das Ergebnis eigentlich erstmal fuer sinnvoll..





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//edit2:



d) prinzipiell der gleiche Ansatz wie bei c, nur dass ich jetzt halt fuer (tan phi) nicht -1, sondern 1 einsetze:

1 = (X_L - X_C) / R

R = X_L - X_C

R = 2 pi f L - 1/(2 pi f C)

2 pi f L - R = 1/(2 pi f C)

C = 1/ ((2 pi f L - R) * 2 pi f) = 9.695154443 * 10^-5 F = 96.95154443 µF

Durch die hoehere Kapazitaet verringert sich der kapazitive Widerstand, wodurch X dann nicht mehr negativ ist - und somit auch R (der Tangens der Phasenverschiebung) positiv..


>>> *g

PS.: bei Fragen kannst ja im irc nachfragen

 

[Mr. Anderson]

Irgendwas sagt mir das ich mit dem Thema noch n bisschen mehr beschäftigen sollte.

3 a) und 4 a) hab ich grad nachgerechnet, da stimmen die Lösungen von dir.

3 b) und 4 b) muss ich mir mal noch genauer anschauen, is zwar eigentlich klar, aber iwie hackts da noch n bisschen.

bei 4 c) und d) muss man an sich ja nur rückwärts rechnen oder?
//edit: ah ok, alles klar

Ich werd mal alles durchrechnen und falls noch was is, schau ich im IRC vorbei.
//edit

Vielen Dank für deine Hilfe, hat mir echt weitergeholfen.

mfg
neo

//edit2:
so habs jetzt komplett durch, jetzt passt alles.


mfg
neo