[Crossposting, da es eigentlich ein Physik-Thema ist, aber ich vermute,
Die Effektivspannung ist dann AFAIK definiert als diejenige Spannung
wenn man dasselbe(!?) ohmsche Bauelement statt an eine Wechsel- an eine
Wechselstromkreis.
U_max die Maximalspannung aus dem Wechselstromkreis bezeichnet.
Soweit, so gut/bekannt.
Frage:
------ Wie ist das mit U_eff und I_eff, wenn man statt eines ohmschen Bauelements (mit Widerstand R) "irgendeine" Schaltung [S] benutzt, mit (idealisierten) ohmschen Bauelementen, Spulen und Kondensatoren darin?
Wechselspannung.)
Angenommen, man hat so eine Schaltung, und hat (durch Messung oder
U_max, I_max, Gesamt-Widerstand Z, Wirk-Widerstand R, Scheinwiderstand X. Man kann dann die mittlere (Wirk-)Leistung P_m berechnen mit dem Ergebnis
P_m = U_max * I_max / 2 * cos(phi).
P_s = U_max * I_max / 2.
Gilt hier immer noch U_eff = U_max/sqrt{2} und I_eff = I_max/sqrt{2}, obwohl doch die Schaltung [S] kein rein ohmsches Bauelement mehr ist?
P_m = U_eff * I_eff * cos(phi)
eben an eine Gleich- statt an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist?
Wechselspannungsquelle.
Oder beziehen sich U_eff unf I_eff auf eine (fiktive) Schaltung [R] (an einer Gleichspannungsquelle) mit nur *einem* ohmschen Bauelement, dessen Widerstand gerade der Wirk-Widerstand R der Schaltung [S] ist?
U_eff ist diejenige Gleichspannung, die ich an ein fiktives ohmsches
hervorgerufen wird wie (die Scheinleistung?) bei [S] an der Wechselspannungsquelle.
U_eff = U_max/sqrt{2} wird auf einen ohmschen Widerstand R Bezug genommen.
--
> Eigentlich sollte Brain 1.0 laufen.
gut, dann werde ich mir das morgen mal besorgen...
(...Dialog aus m.p.d.g.w.a.)
Das rechtwinklige Leistungsdreieck der Wechselstromlehre besteht aus Scheinleistung (Hypotenuse), Wirkleistung (Ankathete) und Blindleistung (Gegenkathete).
Der Kosinus des Winkels zwischen Hypotenuse u. Ankathete wird auch Leistungsfaktor genannt.
Dann gibt es keine angepasste Definition von U_eff, I_eff, und folglich haben die beiden auch keinen anderen Wert. Kurzum, das ist egal.
Jep.
Ja, das liegt an deren Definition, die nichts mit der Last zu tun hat.
Exakt.
Nein.
Wirkleistung zeigt.
bei der das Netzteil eine bestimmte Leistung zieht, denn dessen interne Regelung wird die Last immer so anpassen, dass es seine (aktuelle) Zielleistung erreicht, oder ggf. wegen Fehler komplett abschalten.
Wechselspannung angeben. Und der Effektivwert hat sich da historisch als praktischer erwiesen als der Scheitelwert, zumal letzterer bei
"U_eff ist diejenige Gleichspannung, die ich an ein fiktives ohmsches
Wirkleistung hervorgerufen wird wie bei U(t)."
Genau das ist die Definition. Wenn deine Schaltung etwas anderes treibt, ist das ihr Problem. Denke an einen Vollweggleichrichter, am besten noch mit Schaltnetzteil
Bedingung, um eine beliebige Wirkleistung mit genau einer Spannung zu erreichen.
Wenn ja: Warum ist das so? Offenbar kommt es auf die exakte Definition von U_eff und I_eff an.
Dort werden die obigen beiden Formeln auch einfach vorausgesetzt
Ich hatte im Voraus verschiedene Quellen, darunter auch diverse Wikipedia-Seiten, gelesen, aber eine eindeutig/klare Antwort auf meine gestellte Fragestellung ergab sich dadurch nicht.
Entweder wurden die obigen Formeln bereits vorausgesetzt, oder aber sie
--
> Eigentlich sollte Brain 1.0 laufen.
gut, dann werde ich mir das morgen mal besorgen...
(...Dialog aus m.p.d.g.w.a.)
Genau, diese Herleitung steht u.a. in einer meiner Quellen und ist (bis
U_max = U_eff * sqrt{2} und I_max = I_eff * sqrt{2} gesetzt, was nicht so klar war. Die Verweis auf Herleitung von U_eff und I_eff hilft in diesem Moment auch nicht weiter, da diese sich auf eine ganz andere Schaltungs-Art bezog.
Der springende Punkt bzw. die entscheidende Frage ist eben, wenn du schreibst "U_eff ist die Effektivspannung": Von welcher Schaltung ist U_eff die Effektivspannung? Wenn die Schaltung egal(!?) ist, kann man ja einfach sagen:
motiviert wurde, oder ob U_eff irgendeine "anschauliche" Bedeutung hat.
I_eff geben.
mit genauderselben(!) Schaltung [S] wenig Sinn ergibt.
Satz "Wirk-Widerstand" besser durch "Scheinwiderstand" ersetzen sollte,
[S] = [nur 1 Kondensator] mit R = 0 (Wirk-Widerstand Kondensator im Wechselstromkreis) ==> R = 0 (Widerstand ohmsches Bauelement im Gleichstromkreis) ==> U = 0 (im Gleichstromkreis) (!?) ==> P = 0 (im Gleichstromkreis)
U_eff = U_max/sqrt{2} und I_eff = I_max/sqrt{2} gelten.
Mit "Scheinwiderstand" statt "Wirk-Widerstand" ergibt sich dieses logische Problem nicht.
Oder den Mittelwert des Betrags von U(t).
weil sie sich auf gleiche Energie/Leistung bezieht.
"die konkrete Bauart von [S] ist egal"(?).
Wobei IMHO in meinem Satz "Wirk-Widerstand" durch "Scheinwiderstand" ersetzt werden sollte, ansonsten ergeben sich diverse Schwierigkeiten mit Trivial-Beispielen wie "nur 1 Kondensator".
Das nenne ich mal Definition [D1].
Hmm. Also irgendwie vermisse ich da doch *irgendeinen* Bezug zur Schaltung [S], zumindest zu deren Gesamt-Widerstand Z.
Ich habe irgendeine Schaltung [S] an einer Wechselspannungsquelle mit
U(t) = 2V * sin(omega * t + phi) I(t) = 4A * sin(omega * t) U_max = 2V I_max = 4A Z = 0,5 Ohm (Impendanz / Scheinwiderstand; hier als reeller Betrag)
- Ich "kenne" die Formel U_eff = U_max/sqrt{2} noch nicht.
Gucken wir uns also das Beispiel genauer an: Aus den gegebenen Daten folgt P_s = U_max * I_max / 2 = 2V * 4A / 2 = 4W
und P_w = P_s * cos(phi) = 4W * cos(phi) (Wirkleistung im Wechselstromkreis).
P = P_s (Wirkleistung im Gleichstromkreis entspricht Scheinleistung im Wechselstromkreis), also P = 4W.
raus I = 20A U = 0,2V.
Wenn man jedoch den Wert Z = 0,5 Ohm aus der Schaltung [S] einbezieht
I = sqrt{P_s/Z} = sqrt{P/R} = sqrt{4W/0,5 Ohm} = 2,82A U = R * I = 0,5 Ohm * 2,82A = 1,41V.
Das entspricht genau den "erwarteten" Effektivwerten U_eff und I_eff, als wenn man direkt mit U_eff = U_max/sqrt{2} und I_eff = I_max/sqrt{2}
Z ab?!
"U_eff ist diejenige Gleichspannung, die ich an ein fiktives ohmsches
Wirkleistung (im hervorgerufen wird wie die Scheinleistung bei U(t) im Wechselstromkreis."
Definition gelandet; nur das ich den Wirk-Widerstand durch den Scheinwiderstand ersetzt habe.
U_eff = U_max/sqrt{2} (bzw. in der allgemeinen Variante mit Integral) sich dann herausstellt,
Berechnung von Effektivwerten gebraucht wird.
Was du wohl meinst, ist *wie* letztenendes Z zustandekommt, ist egal. Das ist mittlerweile einleuchtend.
ist in dieser Kombination an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen?!
--
> Eigentlich sollte Brain 1.0 laufen.
gut, dann werde ich mir das morgen mal besorgen...
(...Dialog aus m.p.d.g.w.a.)
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.