komplexer Spannungsteiler

Hallo, ich steh auf dem Schlauch... gegeben sei ein komplexer Spannungsteiler, also etwa so:

O-------O---O | | | - Cv| | |Rv = | | | | | | - | | O---O----------O | | | - Cl| | |Rl = | | | | | | - | | O-------O---O----------O

Die Untere Impedanz ist so iel kleiner, dass max 1/1000 der Spannung auch unten ansteht, demnach kann man doch schon mal annähern, dass der Strom (unbelastet!) komplett durch Rv und Cv bestimmt werde.

Also I= U/Rv -j U/(2 Pi f Cv). Wenn ich jetzt daraus wieder versuche die Spannung am Ausgang zu bestimmen komme ich nicht mehr weiter. Eigentlich will ich den Betrag der Spannung haben und der soll

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Marte Schwarz
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"Marte Schwarz"

Wo genau liegt denn dein Problem?

Ich mache sowas nämlich auch momentan in Etechnik. Cv und Rv sind Parallel also ein komplexer Widerstand, und C1 und R1 sind auch Parallel.

Das ganze System musst du exakt genauso handhaben als wenns ein normaler Spannungsteiler mit Rv und R1 wäre. Nur halt dass die Widerstände Komplex sind.

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Markus Gronotte

"Marte Schwarz" schrieb im Newsbeitrag news:dfkh5k$8pg$ snipped-for-privacy@news2.rz.uni-karlsruhe.de...

Hallo Marte,

wie heißt die "unverfälschte" Aufgabe. Bitte nicht deine Interpretation sondern Wort für Wort die Originalaufgabe.

Gruß Helmut

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Helmut Sennewald

Simpele Ansatz ist, wenn man man die Sache bei DC betrachtet ( dann nur ohmsche Widerstände ) und bei vielen MHz ( dann nur die Kondensatoren ).

MfG JRD

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Rafael Deliano

"Marte Schwarz"

Zv = 1/(j*w*Cv) || Rv = 1 / ((1/(j*w*Cv))+Rv)

mit w = Omega

Soweit nachvollziehbar?

Bitte an die anderen: Bitte melden falls falsch, ich bin mir bezüglich des Rv nicht sicher.

Jetzt einfach normale Spannungsteilerformel anwenden und statt R das Z nehmen.

HTH,

Markus

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Markus Gronotte

"Markus Gronotte"

sorry das war falsch

R1||R2 = 1 / ((1/R1) + (1/R2))

damnach

Zv = 1/(j*w*Cv) || Rv =

1 / (1/(1/(j*w*Cv)) + (1/Rv))

= 1 / (1/(1/(j*w*Cv)) + (1/Rv))

oder so ähnlich.. Bitte an die anderen: Bitte überprüfen. Bin müde xD

HTH,

Markus

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Markus Gronotte

Hmm. Da versagt doch schon der Einheitencheck. Erster Term: V/Ohm=A Zweiter Term: V/(s^-1*(As/V))=V^2/A

Richtiger Ansatz:

I=U*Y Y=(1/Rv) + j*omega*Cv =>I=U/Rv + j*U*2*pi*f*Cv

Gruß Henning

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Henning Paul

Marte Schwarz schrieb:

Du kannst von Maple nicht erwarten, das es dir etwas erklärt, was du nicht begriffen hast ;-(

Stellen wir ersteinmal eine Gleichung auf. Sowas hilft immer weiter!

1:1000=R1:(Rv+R1)

Lösen wir die mal nach Rv auf:

1000xR1=Rv+R1

Rv=999R1

Nun zu den Kapazitäten: Die Produkte von Cv x Rv = C1 x R1 = ... müßen bei einem Spannungsteiler gleich sein. ( Zeitkonstante tau = R x C sec; Ohm; F)

Du siehst, es wird nichts komplexes benötigt. Du hast nur den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen ;-)

--
gruß horst-dieter
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horst-d.winzler

Danke Henning,

Peinlich, peinlich, duck und weg... Kein Wunder, dass dann nur Mist rauskommt. Also das Ganze noch einmal von vorne...

Marte

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Marte Schwarz

Hallo Horst,

Ganz so einfach ist es nicht, weil die Bedingung ohne Berücksichtigung der Phasenlage erfolgen sollte, also alle |Uaus| < Uein / 1000. Das kann durchaus sehr komplex sein. Deine Lösung wäre ein Spezialfall.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo Rafael,

Hilft nur gar nicht weiter, wenn das Ergebnis bei z.B. 50 Hz gesucht ist.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo Helmut,

Wie muss Rv und Cv gewählt werden, so dass |Uaus| < |Uein| / 1000.

Gegeben sind f, Rl und Cl.

Wie beschrieben eben.

Marte

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Marte Schwarz

Danke Markus,

so wirds wohl werden...

Marte

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Marte Schwarz

Marte Schwarz schrieb:

Wie kommst du denn jetzt auf Phasenlage?

Spezialfall von was? Könnte es sein, das du ein Ergebnis vorliegen hast und den Weg nicht kennst?

Wenn dem so ist, dann bitte die ganze Aufgabe. Auch das, was du ev. für nebensächlich hältst.

Denn deine Aufgabe , so wie du die sie geschildert hast, ist gelöst.

--
mfg horst-dieter
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horst-d.winzler

Dein Ansatz ist |Zv|=999|Zl|, phase(Zl)=phase(Zl). Das ist aber nur eine spezielle Lösung. Es gibt unendlich viele Kombinationen von Rl und Cl, die die Anforderungen erfüllen.

Ul=I*Zl \approx (U/Zv)*Zl=U*(Zl/Zv) =>|Zl/Zv||Zv|/|Zl|>1000

Über die Phase ist da gar keine Aussage gemacht worden.

Gruß Henning

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Henning Paul

Hallo,

na ja Uaus kann durchaus eine Phasenverschiebung zu Uein haben, ohne dass dies stören würde, demnach ist Deine Lösung eben nur die Speziallösung für gleiche Phase. gesucht waren alle Rv, Cv, mit denen die Bedingung |Uaus| < Uein/1000 erfüllt ist. Das ergibt unendlich viele Möglichkeiten. Quasi eine Fläche im Rv-Cv Diagramm.

genau.

wenn man nicht gleich alle Rs und Cs und f und J einsetzt wird das sogar sehr übersichtlich... fast schon trivial... dass ich darauf nicht gleich selber gekommen bin...

Danke

Marte

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Marte Schwarz

Das war deine Vorgabe. Allgemeine Lösung. Sonst hättest du je einen Wert für R und einen für C vorgeben müssen.

Wenn schon: Ue= I x (Zv + Z1)

Damit erledigt sich folgendes. Zumal falsch.

In der Aufgabe war nie die Frage nach Phasenlage. Wozu auch. Bei frequenzkompensierten Spannungsteilern erübrigt sich auch diese Frage. Und genau das gibt die Aufgabe, so wie du sie angegeben hast, vor.

Du kannst es auch komplex lösen. Komplexe Teil kürzt sich am Ende raus. Aber nur, wenn man beim vielen (Ab)Schreiben keinen Fehler gemacht hat.

--
gruß horst-dieter
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horst-d.winzler

Marte Schwarz schrieb:

Bei frequenzkompensierten Spannungsteilern erübrigt sich die Frage nach der Phasenlage. Wäre es anders, könnte man mit Oszis keine Phasenverschiebungen messen ;-)

Jetzt wirds klarer. Ihm geht es um Diagramme(Felder) in dem gewisse Bedingungen erfüllt sind. Wie vermutet, wiedermal nur die "Hälfte" angegeben.

Denn meine Kugel nimmt grad ihre Auszeit.

--
gruß horst-dieter
Reply to
horst-d.winzler

Nicht meine. Ich bin nicht der Ursprungsposter.

Ich gehe nicht davon aus, daß eine Zahl rauskommen sollte, sondern eine Abhängigkeit zwischen Rl und Cl.

Du hast das "\approx" gesehen? Es ist offensichtlich, daß Zl

Falsch? Mit der angegebenen Näherung (die übrigens schon der OP im ersten Posting gemacht hat) nicht.

Die Frage war (sinngemäß) nicht "Finden sie eine Kombination aus Rl und Cl, so daß", sondern "für welche Rl und Cl gilt".

Nur wenn Du einen bestimmten Phasengang forderst. In der Aufgabe ist nur die Amplitude vorgegeben. Lösung ist Rl(Cl,f) bzw. Cl(Rl,f). Der Praktiker plottet ein Kennlinienfeld für verschiedene Frequenzen und sieht dann daß der gesamte Raum links oder rechts der Kennlinie die Bedingung erfüllt. Wenn man dann noch das Verhältnis von Rv zu Cv als Geradenschar (von f) einzeichnet, dann fällt auf, daß die Geraden die Kurve alle in einem Punkt schneiden - dem von Dir berechneten Punkt der Frequenzkompensation

- der aber nur eine einzige spezielle Lösung des Problems darstellt.

Gruß Henning

Gruß Henning

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Henning Paul

Der Praktiker braucht die Diagramme. Der analytische Ausdruck, der mit dem allgemeinen Ansatz herauskommt, beschreibt alles hinreichend. (Und das ist das, was in der Uni üblicherweise gefragt ist.)

Gruß Henning

Reply to
Henning Paul

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