Phasenverschiebung < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:41 Sa 14.11.2015 | | Autor: | Dom_89 |
| Aufgabe | Gegeben ist ein gemessener sinusförmiger Spannungs- und Stromverlauf. Der Messwiederstand für den Strom beträgt [mm] R_{mess} [/mm] = 1 [mm] k\Omega.
[/mm]
Die Empfindlichkeitseinstellung der Rasterknöpfe sind:
Y1-Achse (u) => [mm] c_{y} [/mm] = 1V /DIV
Y2-Achse (i) => [mm] c_{y} [/mm] = 1V /DIV
X-Achse => [mm] c_{t} [/mm] = 200 [mm] \mu [/mm] s /DIV
a) Wie groß ist die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom [mm] \phi. [/mm] Welches Verhalten liegt vor ?
b) Bestimmen Sie die Impedanz Z
c) Bestimmen Sie den Wirkwiderstand R und den Blindwiderstand X |
Hallo,
ich möchte hier einmal mein Vorgehen beschreiben:
a)
Ich habe zunächst den Abstand der beiden "Spitzen" von u und i gemessen - hier bin ich auf einen Wert von 1,7 cm gekommen.
[mm] t_{2} [/mm] = [mm] c_{t}*a_{t} [/mm] = 0,2 ms/cm * 1,7 cm = 0,34 ms
[mm] \phi [/mm] = [mm] t_{2} [/mm] * 360° = 0,34 ms * 360° = 122,4°
[mm] \phi [/mm] > 0 => Spannung eilt dem Strom voraus
b)
û = [mm] c_{y} [/mm] * [mm] a_{y} [/mm] = 1V/DIV * 3 DIV = 3 V
î = [mm] \bruch{u}{R_{mess}} [/mm] = [mm] \bruch{3 V}{1 k\Omega} [/mm] = 3 mA
U = [mm] \bruch{u}{\wurzel{2}} [/mm] = [mm] \bruch{3 V}{\wurzel{2}} [/mm] = 2,12 V
I = [mm] \bruch{i}{\wurzel{2}} [/mm] = [mm] \bruch{3 mA}{\wurzel{2}} [/mm] = 2,12 mA
Z = [mm] \bruch{U}{I} [/mm] = [mm] \bruch{2,12 V}{2,12 ma} [/mm] = 1000 [mm] \Omega
[/mm]
c)
[mm] cos\phi [/mm] = [mm] \bruch{R}{Z} [/mm] => R = [mm] cos\phi [/mm] * Z = 1000 [mm] \Omega [/mm] * cos(122,4°) = - 535,83 [mm] \Omega
[/mm]
X = [mm] \wurzel{Z^2 - R^2} [/mm] = 844,33 [mm] \Omega
[/mm]
Ist mein Vorgehen soweit Ok, oder habe ich an einer bzw. meheren Stellen Fehler gemacht ?
Vielen Dank für eure Bemühungen :)
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:14 So 15.11.2015 | | Autor: | isi1 |
>>> $ [mm] \phi [/mm] $ = $ [mm] t_{2} [/mm] $ * 360° = 0,34 ms * 360° = 122,4°
Die Einheiten stimmen nicht zusammen, den ms * ° ergibt nicht °
Und da steht nirgendwo, dass die Periode 1 ms ist
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 00:22 So 15.11.2015 | | Autor: | Dom_89 |
Hallo,
vielen Dank für die Antwort!
Wie wäre den dann die richtige Vorgehensweise bzw. welche Informationen brauche ich um den Winkel bestimmen zu können ?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 08:41 So 15.11.2015 | | Autor: | Infinit |
Hallo Dom_89,
bei der Aufgabe a) hast Du vorenthalten, wie groß denn die Frequenz dieser sinusförmigen Spannung bzw. des Stroms ist. Du hast auch keine Angabe zurkalierung der x-Achse gemacht. Da seht nur was von 200 /DIV.
Du musst also zunächst einmal aus Deinem Diagramm die Frequenz bestimmen, indem Du den Kehrwert bildest des Abstandes zwischen zwei Spannungsspitzen bzw. zwei Stromspitzen. Damit ist Deine Bezugsfrequenz gegeben und die Strecke zwischen diesen beiden Spitzen entspricht gerade einer Schwingungsperiode, also 360 Grad. Dann machst Du so weiter wie von Dir beschrieben.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:28 So 15.11.2015 | | Autor: | Dom_89 |
Hallo,
Die X-Achse hat die Skalierung: 200 [mm] \mu [/mm] s /DIV = 0,2 ms /DIV
Wenn ich nun den Abstand zwischen zwei Spannungsspitzen bzw. den zwei Stromspitzen messe, komme ich auf 4,9 cm.
Mir ist noch nicht ganz klar, wofür ich die Frequenz bei dieser Aufgabe brauche - vielleicht könnt ihr mir das noch einmal näher Erläutern !?
Vielleicht könnt ihr mir auch nochmal aufzeigen, was aktuell richtig ist und was noch verbessert werden muss.
Vielen Dank :)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:02 So 15.11.2015 | | Autor: | GvC |
> Hallo,
>
> Die X-Achse hat die Skalierung: 200 [mm]\mu[/mm] s /DIV = 0,2 ms
> /DIV
>
> Wenn ich nun den Abstand zwischen zwei Spannungsspitzen
> bzw. den zwei Stromspitzen messe, komme ich auf 4,9 cm.
Nun kommt plötzlich eine weitere Einheit hinzu, nämlich cm (Zentimeter). Vorher hast Du nur von DIV (division) gesprochen. Ist das dasselbe?
>
> Mir ist noch nicht ganz klar, wofür ich die Frequenz bei
> dieser Aufgabe brauche - vielleicht könnt ihr mir das noch
> einmal näher Erläutern !?
Du sollst den Phasenverschiebungswinkel bestimmen. Das Oszillogramm zeigt aber keine Winkeldiffrenz, sondern eine Zeitdifferenz. Der Winkel ist dann
[mm]\varphi=\omega\cdot\Delta t[/mm]
mit
[mm]\omega=2\pi f[/mm]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:18 So 15.11.2015 | | Autor: | Dom_89 |
Hallo,
vielen Dank für die Antwort!
Zufällig kommt es bei dieser Aufgabe so aus, dass 1 DIV auch 1 cm ist.
Heißt das nun folgendes:
200 mu s /DIV = 0,2 ms /DIV = 0,0002 s /DIV mit DIV = cm
==> 4,9 cm * 0,0002 s /DIV = 0,00098 s
f = [mm] \bruch{1}{T} [/mm] = [mm] \bruch{1}{0,00098 s} [/mm] = 1020,41 Hz
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:46 So 15.11.2015 | | Autor: | isi1 |
Sagen wir, es seien 5 cm, dann ist Deine Rechnung ganz oben (fast) richtig, nur die Einheiten musst noch richtigstellen.
Deine Gleichung
$ [mm] \phi [/mm] $ = $ [mm] t_{2} [/mm] $ * 360° = 0,34 ms * 360° = 122,4° ... bei 5cm
Richtig wäre:
[mm] \varphi [/mm] = [mm] \frac{1,7\ cm}{4,9\ cm}\cdot 360^o [/mm] = 124,9° ... bei 4,9 cm
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