Kerkos resonieren nicht?

Hallo Gerhard.

en

Das auch.

l=F6tzlich, davon wird die Kapazit=E4t kleiner, der >Energieerhaltungssatz = gilt trotzdem,

Hier bei den Kerkos wird die Kapazit=E4t bei STEIGENDER Spannung GR=D6=DFER. Also das umgekehrte Verhalten. Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic

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Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruin=F6s. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung. Ich will keine besseren Politiker, ich will ein besseres Volk.

Horst-D.Winzler schrieb:

Da hat auch niemand was anderes behauptet. Trotzdem ist die Schwingung bei Spannungsabhängiger Kapazität nicht Sinusförmig (aber trotzdem symmetrisch)

Michael

Matthias Weingart schrieb:

Hallo,

das war die Tacoma Narrows Bridge bei Seattle.

Bye

Michael Rübig schrieb:

Was heißt bei dir: "nicht sinusförmig"?

Was passiert mit einer Sinusschwingung die an einer reinen Reaktanz liegt, wenn diese Reaktanz durch eine andere Sinusschwingung geändert wird? Die steuernde Sinusschwingung sich zB zu der gesteuerten Sinusschwingung in einem Verhältnis von 1:5 verhält?

Stichworte: "parametrischer Verstärker" und "Varactor".

Das Prinzip des parametrischen Verstärkers ist seit über einhundert Jahren bekannt ;-)

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mfg hdw

Horst-D.Winzler schrieb:

z.B. ein Sinus, der oben abgeschnitten ist (Clipping). Da ist jetzt zwar ein Extremfall aber das kann man sich ja auch abgeschwächt vorstellen. Das ist dann trotzdem vollsymmetrisch aber eben kein Sinus mehr. Und wenn sich die Kapazität mit steigender Spannung vergrößert, dann steigt die Spannung im oberen Bereuch vom Sinus langsamer an als bei einer festen Kapazität. Ok, wenn die Spannungsabhängigkeit linear ist, dann bleibts wohl IMHO ein Sinus mit veringerter Amplitude. Aber ich dachte die ganze Zeit eher an eine nichtlineare Spannungsabhängigkeit.

Ich verstehe irgendwie nicht, was Du meinst. Vielleicht meinen wir auch das gleiche.

Michael

Michael Rübig schrieb:

Wenn die Kapazität mit steigender Spannung zunimmt, steigt auch die aufgenommen Ladung dieser Kapazität. Bei genügend niederohmiger Spannungsquelle geschieht nichts weltbewegendes. Wenn man sich diese Kapazität aber als Glied eines Spannungsteilers denkt, wird die Amplitude der steuernden Amplitude "nachhinken"(wg. Ladungsabbau). Niedrigere Kapazität bei gleicher Ladung bedeutet aber Spannungserhöhung. Das führt zu einer Phasenverschiebung. Aber Sinus bleibt dabei Sinus ;-)

Wenn die Kapazität zB eines UKW-Schwingkreises im Moment seiner Maximalen Aufladung verkleinert wird, erhöht sich die Spannung um einen bestimmten Betrag. Die Schwingungsamplitude wird größer. Sie ist verstärkt worden. Wird die Kapazität im Nulldurchgang der Schwingung auf seinen ursprünglichen Wert gebracht, passiert nix. Gesteuert wird das durch einen sog. Pumposzillator. Dessen Frequenz sollte so hoch als möglich gewählt werden.

Das als Beispiel wie gesteuerte Reaktanzen genutzt werden können. Nicht zu vergessen den schon genannten dielektrischen Verstärker.

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mfg hdw

"Horst-D.Winzler" schrieb

Du referierst gerade die _Modellvorstellungen_ über den Kondensator als lineares Bauelement.

Ich würde sagen, die gelernte Modellvorstellung bestimmt hier, was beobachtet wird. Das alleine ist natürlich nicht falsch...

Nur ging's hier ja grad' nicht um einen Plattenkondensator aus dem Physikunterricht sondern es tauchte die Frage auf, ob das Dielektrikum von Kerkos (mit hohem k) nichtlineare Verzerrungen induzieren kann.

Konkret ging es um die Rückwirkungen des Piezoeffektes auf den Kondensator. Da kann ich mir, ohne es zu wissen, durchaus nicht- lineare Anteile vorstellen (kubische z.B., weil es mit der Rausausdehnung zu tun hat??). Weiss einer Genaueres?

Anderes nichtlineares Verhalten der in Kondensatoren verwendeten Dielektrika ist natürlich lange bekannt, z.B. 'surge' geht nach der e-Funktion wenn ich mich recht erinnere...

Gab es da nicht mal einen schwedischen Militärflieger der seine Elektronik mit gesteuerten Induktivitäten realisiert hatte? Sozusagen EMP-fest... Drakken oder so, '70er Jahre??

( Hysterese --> Kleinsignal :)

Ruediger Klenner schrieb:

Zurück zu den Wurzeln bei unterschiedlichen Ansichten.

Tun sie nicht. Woher sollte das kommen?

Besonderer Fall ferroelektrischer Speicherkondensator. Dazu Electronics, 26 (1953), Juli , S. 204...210

Jede elektrische Ladung besitzt einen mechanischen Vektor.

Klarstellung, wir sprechen hier von Verzerrungen die bei einem Sinus Oberwellen zur Folge haben.

Bei NDKs (DK zwischen 20...200) kein Piezoeffekt. Werkstoff zumeist Titandioxyd TiO2 mit wesentlicher Rutilstruktur. Rutil ist nicht ferroelektrisch.

Bei HDKs mit Bariumtitanat BaTiO3 Keramiken unter bestimmten Vorraussetzungen sind Piezoeffekte nicht auszuschließen. zB Bariumtitanate besitzen eine Hysteres der Polarisation als Funktion des elektrischen Feldes.

Ferroelektrische Keramiken sind nach dem Sintern nicht piezoelektrisch da die Vorzugsrichtung der einzelnen Kristallite und Domänen statistisch verteilt sind. Sie müßten zuerst einmal gepolt werden.

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mfg hdw

Horst-D.Winzler schrieb:

Ja, da aber bei z.B. einem Schwingkreis die Energiemenge aus der Spule in den Kondensator übertragen wird und der Kondensator plötzlich mehr Energie (da größere Kapazität) benötigt als gerade eben, dann schwächst sich der Spannungsanstieg schneller ab als bei einem idealen Kondensator. Und deshalb wird der Sinus eines Schwingkreises mit einem spannungsabhängigen Kondensator oben flacher oder spitzer, je nach Koeffizient.

Ich hatte es die ganze Zeit von einem Schwinkreis.

Wir werden da wohl auf keinen grünen Zweig kommen. Du bleibst bei Deiner Meinung und ich bei meiner. Andere Leute haben dazu scheinbar keine Meinung bzw. können es auch nicht so beschreiben, dass Du verstehst, was gemeint ist. Andersrum habe ich auch Probleme, Deiner Argumentation zu folgen. Also müssen wir diesen Thread beenden ohne letztlich feststellen zu können, wer tatsächlich recht hat.

Michael

Michael Rübig schrieb:

Ein letzter Erklärungsversuch: Wenn Du einen Schwingkreis mit eindem idealen Kondensator und einer sättigenden Spule aufbaust, also der Sättigungspunkt z.B. bei 2/3 einer Sinusamplitude ist, ist der Stromverlauf in der Spule dann trotzdem sinusförmig? Das ist nämlich genau das gleiche, ob jetzt Spule oder Kondensator nichtlinear sind, ist in dem Fall egal, der Sinus wird verzerrt und bildet Oberwellen.

Michael

"Horst-D.Winzler" schrieb:

Ich wollte damit eher ausdrücken: "Das Auge sieht nur, will nur sehen, was die Theorie vorgibt". Das ist unzureichend.

Wer Kondensatoren nur als lineare Bauelemente kennt (Theorie) 'sieht' das dann natürlich auch so bzw. ignoriert alle andere Beobachtung als 'Dreckeffekt' oder 'Messungenauigkeiten'...

Wer an Hexen glaubt, sieht u.U. auch welche. So funktioniert eben Wahrnehmung!

Theorie ist also keine 'Wurzel', Wurzel wäre die sorgfältige und vorurteilsfreie Beobachtung!

Die einfachste Abhilfe in unserem Fall (also bei den keramischen Kondensatoren, nicht bei den Hexen) wäre, das einfach mal aufzubauen und zu untersuchen. Wäre doch nicht so schwer, oder?

Verschiedene Kerkos nehmen, vielleicht in Reihe mit 50Ohm, dann ordentlich Sinussignal aus dem Generator draufgeben und gucken, ob sie nicht vielleicht doch mischen, die Kerkos .. obwohl sie ja nicht sollten, in der Theorie.

Oder auf ihren mechanischen Eigenfrequenzen weitab des anregenden Sinus schwingen und rückwirkend piezoelektrifizieren oder sowas

*g*

Ich habe Rob. Pease z.B., der darüber schreibt dahingehend verstanden dass er genau sowas auch mal ganz praktisch gemacht hat und sich eben nicht mit einem 'das sind irgendwelche Dreckeffekte ..' zufriedengegeben hat.

Die Art dieser Frage stört mich da etwas...

Hier würde ich der vorurteilsfreien Beobachtung den Vorzug geben. Zumal ein Versuch ja auch mit Hausmitteln durchführbar ist.

Wenn man diesen Effekt beobachtet, kann man ja überlegen, warum. Wenn man ihn nicht beobachtet, ist eh alles in Butter.

Aber zu sagen: "Das kann es nicht geben weil die Theorie dem widerspricht" ist unwissenschaftlich.

Mittelalterliche Scholastik: Anstatt einfach durch das Fernrohr zu sehen muss Galilei widerrufen. Denn es kann gar nicht sein, was nicht sein darf der Theorie nach. Und nicht durch das Fern- rohr gucken ist nicht etwa Ignoranz der Gelehrten, nein, viel schlimmer, es ist das theoretisch abgesicherte Wissen, dass dieses Teufelsinstrument ja in diesem Fall nur Artefakte zeigen kann. Die sogenannten 'Dreckeffekte', Artefaktbildung durch das Messgerät zusammengefasst in 'Messungenauigkeiten'.

Natürlich sieht man die Monde der Venus durch dieses Ding, aber da es diese Monde nicht geben kann ist es eben nutzlos, überhaupt in das Teleskop zu schauen...

Und dann wird argumentiert und argumentiert...statt sich mal einen gescheiten Versuch dazu auszudenken.

"Tun sie nicht. Woher sollte das kommen?" ist genau von dieser Argumentationsqualität!

Abhilfe: TP mit Kerkos aufbauen, fett Signal draufgeben und schauen ob nach Differenzbildung der skalierten und phasenverschobenen Eingangs- und Ausgangssignale doch noch was übrigbleibt... kann doch nicht so schwer sein, oder?

Falls tatsächlich Verzerrungen beobachtet werden folgt natürlich die Frage nach der Erklärung. Ich habe gelesen, dass ein Erklärungs- versuch am Piezoeffekt ansetzt...

Wird eine nichtlineare Kennlinie durchfahren, mischen sich Eingangs- sinale, auch mit sich selbst. Und der Zusammenhang mechanischer stress Piezospannung scheint nichtlinear zu sein, so habe ich mal als Erklärungsversuch gelesen. Und wenn der Kondensator mechanisch schwingt, wird genau _diese_ Kennlinie durchfahren...

Kein Piezoeffekt, kein Klirren... gut. Aber behauptet wurde ja nicht Allquantor (alle Kerkos...), sondern Existenzquantor (es gibt Kerkos...).

(erinnere mich dunkel: Mikrophonieeffekt auch schon mal gehabt bei irgend einer Schaltung und wenn ich mich recht erinnere, lag es an irgend einem Kerko, nach dem Wechseln jedenfalls weg der Effekt.)

Michael Rübig schrieb:

Interessantes Gedankenexperiment. Die Kapazität eines idealen Schwingkreises ist von der Amplitude abhängig.

Erstes Beispiel:

Steigt die Spannung, nimmt die Kapazität ab.

Aber auch hier gilt der Energieerhaltungssatz uneingeschränkt. Das Produkt aus Spannung und Strom ist in jedem Moment konstant.

Würde also bei steigender Spannung C abnehemen, würde sich die Frequenz des Schwingkreises entsprechend der Thomsonschen Schwingungsgleichung erhöhen. Die Kreisfrequenz würde steigen. Das aber bedeutet immer noch einen Sinus. Was aber passiert, wenn C immer kleiner wird weil ja die Amplitude immer weiter steigt, entsprechend dem konstanten Produkt aus Strom und Spannung?

Bei einem Wasserbehälter würde die Grundfläche immer kleiner werde und das bei höherer Wassersäule. Da ja der Strom in einem Schwingkreis 0 wird, würde hier die Grundfläche auch gegen 0 streben. Das schon bei dem ersten viertel der Schwingung. So wird das nie eine Schwingung.

Nehmen wir mal an, die Kapazität steigt mit höher werdender Amplitude. Dann würde die Kreisfrequenz sinken. Entsprechend der Schwingungsgleichung. Deshalb würde für jeden Moment die Steigung der Amplitude der eines Sinus sein. Aber eben für die nun andere Frequenz.

Bei dem Beispiel des Wasserbehälters würde dann die Höhe der Säule gegen

0 streben eben bei unendlicher Fläche. Man denke ja daran, das die Wassermenge konstant bleiben muß.

Man sieht, so entsteht nie eine periodische Schwingung ;-(

Das wäre dann Politik. Früher, vielleicht auch noch heute, würde man sich dann wg. Ehre usw zum gegenseitigen Abschlachten verabreden. Wir sind ja klüger ;-)

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mfg hdw

"Horst-D.Winzler" schrieb:

Jedenfalls wird um die richtige Auffassung von eveltuell (nicht-) verzerrenden Kondensatoren im Schwingkreis hart gekämpft und gerungen, mit Wassertanks erstaunlicher Geometrie und Phasoren, die ihre Winkelgeschwindigkeit ändern aber trotzdem keine Verzerrungen anzeigen sondern nur harmlose Oberwellen, die dazu ja auch nur alle harmlose Sinusse sind u.s.w.... :)

Ich hab' auch noch einen:

Fällt mir ein, dass Widerstände, zumindest als Bauteile, natürlich auch _nichtlineare_ Bauteile sind die 'klirren'! Ja, ernsthaft :)

In diesem Fall kann man sogar angeben, dass ihre 'Kennlinie' quadratisch sein muss (über die Variate-Differenzenmethode geht das).

Also so: Der Widerstand als Konduktanz wandelt ja eine angelegte Spannung in einen resultierenden Strom. Der Strom hängt dabei von der angelegten Spannung und einem Faktor, dem sogenannten Leitwert ab, also I = 1/R * U. Soweit scheinbar ein linearer Zusammenhang (von Typ y = mx).

Jetzt kommt's! Wenn nun ein Strom durch den Widerstand als Bauteil fliesst, und das geschieht ja (anders als bei Reaktanzen) nur wenn gleichzeitig auch eine Spannung am Bauteil anliegt, dann dissipiert das Bauteil zwangsläufig etwas Energie in Wärme (Diesmal nicht I2C sondern I^2R :) was Reaktanzen z.B. (besonders die gedachten) ja nicht so unbedingt machen, sie reflektieren eher oder transpiri..äh, missieren ...

Erwärmt sich aber das Bauteil Widerstand, dann ändert sich der oben geannte Faktor 1/R 'Leitwert' mit der Temperatur. Die temperatur- abhängige Widerstandsänderung ist materialabhängig und kann ebenfalls mittels einer linearen Gleichung beschrieben werden. Als Faktor taucht ein materialabhängiger Temperaturkoeffizient (alpha) auf, der mit seinem Argument, der Temperaturdifferenz multipliziert zu einem Bezugswert hinzuaddiert wird. Also wiederum nix als eine lineare Gleichung der Art: R = R_0 * (1 + alpha(delta theta)).

Ist der Faktor einer linearen Gleichung aber selbst wieder durch eine lineare Gleichung mit gleichem Argument (hier R_0) beschreibbar, folgt daraus ein quadratischer Zusammenhang.

Wenn y = mx+b und m = px+q, dann eingesetzt y = (px+q)x+b und y = px^2+qx+b

Widerstand ist also ein Bauteil mit quadratischer Kennlinie!

Wenn also an einem Bauteil 'Widerstand' eine Sinusspannung angelegt wird, dann fliesst durch ihn leider kein sinusförmiger Strom denn sein Widerstandswert R ändert sich ja mit der Aussteuerung, d.h. mit der dissipierten Energie. (Da haben die Reaktanzen es besser.)

Und nochmal ganz anschaulich: Man stelle sich ein U/I-Diagramm vor mit einer Widerstandsgerade bestimmter Steigung. Die Gerade ist aber nur eine Gerade wenn die Temperatur konstant bleibt. Bleibt sie aber nicht, weil R*I*I dissipiert, d.h. in Wärme umgesetzt wird. Die Wärme ändert nun die Steigung der Widerstandsgerade in Abhängigkeit der dissipierten Energie und die ist ja quadratisch vom Strom abhängig...

Ergo, die Kennlinie verläuft als Kurve mit ständig wachsender Steigung, als Parabel in diesem Fall.

Fazit: Lineare Widerstände gibt's gar nicht, ausser in der Theorie!

Falls das nun jemand für Quatsch hält, noch ein Hinweis auf ein Buch in dem dieser Zusammenhang nett thematisiert wurde, allerdings ganz praktisch, als praktisches Problem sozusagen. Ganz ohne Theorie.

Das Buch wurde von einem Ingenieur geschrieben, der schon in seiner Präambel drauf hinwies dass er über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Breitbandverstärkern bei der Fa. Tektronix verfügte, wenn ich das recht erinnere. Titel des Buches war dann auch: "Oszilloskop-Breitbandverstärker' oder ähnlich, bin mir leider nicht mehr ganz sicher. Habe es nämlich leider nicht selbst, sondern einstmals aus der Unibibliothek ausgeliehen.

Sehr nett geschriebenes Buch, kann man kurzweilig allerhand über Kaskode und Sprungantwort, warum Gauss und nicht Bessel und solche Sachen lesen, aber auf ein paar Seiten in diesem Buch beschreibt der Autor auch mal ein ganz praktisches Problem aus seiner Praxis und dessen Lösung.

Ging um den hohen Klirrfaktor den ein Y-Verstärker eines Oszillographen zeigte und dessen Ursache wohl lange unklar blieb. Schliesslich wurden die Endstufentransistoren als Ursachenquelle ausgemacht (die ja auch ordentlich was zu treiben haben, hohe Ströme+hohe Spannungen für die Ablenkplatten) und wie der Autor ausführlich schreibt, konnte letztlich, nach allerdings mühevoller Suche, nachgewiesen werden dass die thermische Reaktion der Transistoren das klirren in den Verstärker brachte! Die Wärmekapazität des Halbleiters selbst war gering genug, so dass dieser zusammen mit der Aussteuerung des Verstärkers Temperaturzyklen durchfuhr die dann ds klirren verursachten.

Tschja. Sachen gibts, die gibts gar nicht... :)