Berechnung komplexer Strangströme

Diskutiere Berechnung komplexer Strangströme im Forum Hausaufgaben im Bereich DIVERSES - Hallo ich bräuchte mal eure Hilfe bei einer Rechnung für die Schule, die ich morgen abgeben muss. Ich habe Z3 Z2 Z1 auszurechnen um die Ströme...
Status
Für weitere Antworten geschlossen.
T

ted123

Guest
Hallo

ich bräuchte mal eure Hilfe bei einer Rechnung für die Schule, die ich morgen abgeben muss.
Ich habe Z3 Z2 Z1 auszurechnen um die Ströme zu berechnen.
Doch ich denke das meine Werte von Z3 und Z2 nicht hinkommen.
Somit sind dann auch die errechneten Ströme I3 und I2 falsch.
Leider bin ich heute nicht zuhause und habe keinen möglichkeit es nochmal nochzurechnen, da ich hier keinen komplexen Taschenrechner habe.
Es wäre lieb wenn mir jemand die richtigen Werte für das er Ergebnis von von Z2 und Z3 und somit I2 und I3 nennen könnte.

Danke im Vorraus.
LG

(Rechnung siehe Anhang, das rot eingekreiste sind die falsch errechnten Werte, es müssten nur die Endwerte korregiert werden, die eingesetzten stimmen soweit nur ich komm immer wieder auf das selbe )
http://s8.postimage.org/9wl2kggq9/20121211_142727.jpg
 
Hab jetzt net nachgerechnet und seh es auch auf dem Bild schlecht , aber hast Du auf die Quadrantenunterscheidung beim Arcustangens geachtet?

Das verbügelt dir die Winkel nämlich sonst völlig.
Ein absolut typischer Flüchtigkeitsfehler ...

Stimmen deine Absolutglieder (d.h. Vektorlängen) überhaupt?
Die kommen mir so grob überschlägig nämlich auch komisch vor?!?

Wenn man schon zu Fuß rechnet, dann sollt man die immer zuerst berechnen ... und danach erst den Winkel ...
Wenn's dann noch eindeutig induktiv, kapazitiv oder reell ist, dann sieht man schon am Winkel ob das sein kann oder net.

Hab jetzt allerdings auch keinen Rechner da, der komplex rechnen kann, aber zur allergrößten Not überred ich Excel gschwind dazu ...
 
Oh Gott, da stimmt ja fast gar nix1

Irgendwie kommt da auch keine Antwort auf eine soooo drängende Frage, wo man die Antwort unbedingt auf den nächsten Tag braucht.

So langsam vermehren sich die Zweifel am Bildungssystem!

Es ist ja auch kein Hexenwerk. So wie man es aus dem Lösungsansatz heraus sieht, sind das nur drei Zweige, von denen einer rein ohmsch, der zweite induktiv seriell und der dritte eben kapazitiv seriell belastet ist.

Das ist aber schon mal wieder Kaffeesatzlesen, weil die Originalaufgabe ist ja sowas von geheim!

Und bei dem was ich hier so sehe, wär die wichtig gewesen um zu prüfen, ob zumindest mal der Lösungsansatz richtig war!

Ich bin zwar über so wenig Einsatz sauer, aber ich versuch mal die Frage vom Lösungsansatz her rückwärts aufzudröseln.

Aber okay, man soll nix verallgemeinern. Hier schlagen wahrscheinlich eh nur die Planlosen auf und der Rest schafft es allein (vielleicht weil der gelegentlich im Unterricht kurz zuhört).
Die ursprüngliche Frage scheint gewesen zu sein:

1.)
  • Vorgegeben scheint zunächst eine Frequenz von 50Hz zu sein (was erstmals auf nen E-Techi hinweist)
2.)
  • Z1 ist wohl ein ein rein reeller Widerstand mit 10 Ohm - Dazu muss man hoffentlich nix sagen.
3.)
  • Z2 scheint (bei Nennfrequenz) eine Induktivität mit 15mH und einem Verlustwiderstand von 1,4 Ohm zu sein.

4.
  • Z3 scheint (bei Nennfrequenz) eine Kapazität mit 100µF und <u>ohne</u> parasitären Serienwiderstand zu sein.
    Okay,in der Realität sehr zweifelhaft/unmöglich, aber gut, Prüfungsfragen werden manchmal idealisiert gestellt

5.
  • Der Versuch einen In zu berechnen lässt vermuten, dass das halt doch E-Technik ist und es sich um Drehstrom handelt.

    6. Vermutlich wurde gefragt, wie groß die Ströme in den einzelnen Zweigen sind und welchen Strom der Neutralleiter zu übernehmen hat.


    Und jetzt kommt leider der Verriss!

    Ich mach das ausgesprochen ungerne, aber wenn rein gar nix stimmt, dann sollt er vielleicht doch besser Gärtner werden Da kann er auch was erden!
    Oder Bäcker, da kriegt er was gebacken.

    1.)
    • Aber immerhin, 2.) (Z1) ist richtig. Es ist (laut Ansatz) ein reeller widerstand, der tatsächlich 0° Phasenverschiebung hat und mit der Frequenz nix zu tun hat - Welche Erkenntnis!

    2.)
    • Erstaunlich ist sein Ergebnis von 4.) (Z3).
      Ein (laut Ansatz) rein kapazitiver Widerstand, der mit nem krummen Winkel daher kommt. Das kann gar net sein, das tut ja schon in den Zähnen weh!
      Bitte wie kommt man in der Rechnung auch nur betragsmäßig auf 88,2°???
      Vermutlich war da halt doch ein reeller Widerstand und der wurd unterschlagen.

    3.)
    • Ich hab jetzt den Winkel net nachgerechnet, aber schon der Absolutwert stimmt net.
      Der Part hat (betragsmäßig) 1,4 Ohm, der induktive Part hat bei 50Hz ca. 4,712 Ohm. Bitte wie soll da der in der Vorgabe errechnete Wert von 24,167 Ohm rauskommen????? Auch das tut in den Zähnen weh. Die Ströme stehen orthogonal aufeinander!

Das war dann der Moment wo ich aufgegeben hab, als ich gesehen hab, dass der Winkel net stimmen kann. Bitte was ist der dominante Wert und wo zeigt der hin?


Ich wollt ihn ja jetzt schon in der Luft zerreißen - Keinen einzigen Rechenschritt fehlerfrei! Kann das Zufall sein?

Aber okay, machen wir es mal ganz einfach. Er soll sich mal vorstellen es seien nirgends irgendwo Serienwiderstände da, sondern jedes Bauelement wird einzeln gerechnet - Der Winkel phi ist uns noch egal, uns interessiert nur die Länge. Vorzeichen und Richtung der Vektoren können wir aus ganz einfachen Überlegungen herausfinden.

Das pfriemelt man dann stückweise in Gedanken zu Parallelogrammen zusammen (das berühmte Zeigerdiagramm). Dann spürt man doch förmlich, dass die gezeigten Werte nie im Leben stimmen können!
Er soll versuchen sich das Klump vorzustellen und net nur auf Tastaturen rumklopfen!

Sorry, das macht mir Angst, wenn einer falsch reingeklopften Formeln mehr glaubt als seiner grauen Masse - Denn mein Taschenrechner sagt ....
Der würd sogar das Richtige sagen, wenn man ihn richtig füttert!

Du musst einer errechneten Zahl wenigstens ungefähr ansehen können, ob das stimmen kann oder nicht und dazu gehört eben die Vorstellungskraft und die richtigen Schlussfolgerungen!

Ich weiß ja nicht in welchem Rahmen das stattfindet. Realschule glaub ich nicht. Gymnasium vielleicht. FH oder UNI wär aber ne Katastrophe und ich würd zum Wechsel des Studiengangs raten!

An ted123, zeig bitte mal die komplette Aufgabe und dann rechnet man dir das anschaulich vor. Der Bildschirm muss net nur vor den Augen sein, sondern auch innen drin Dann sieht man sowas!

Frustrierte Grüße,

Uli und die Nasen (denen ich das lieber net erzähl).
 
ted123 schrieb:
..............

Leider bin ich heute nicht zuhause und habe keinen möglichkeit es nochmal nochzurechnen,
da ich hier keinen komplexen Taschenrechner habe.

..............

Wie hat man wohl zu jener Zeit eine solche Aufgabe gelöst, als es noch keinen "komplexen Taschenrechner" gab :?:

Für Z3 zum Beispiel benötigt man keinen "komplexen Taschenrechner", denn man weiß,
dass ein rein kapazitiver Widerstand das Bogenmaß Pi/2 hat.

Ansonsten gilt alles, was ULI bereits geschrieben hat.

Und wie ULI habe auch ich, als ich gestern abend die Frage durchgelesen habe, mir gewünscht, dass der Originaltext und eine Schaltskizze gepostet wären.

Da beides nicht vorhanden war, erlosch mein Interesse schlagartig ... c'est la vie! :wink:

Patois
 
Nun, mit komplexen Zahlen zu rechnen war immer ein Sch... und genau so wurden die ja auch entdeckt.
Durch nen eigentlichen Fehler, der keiner war.

Ein mathematischer Durchbruch mit der Erkenntnis, dass es hinter der versehentlich durchbrochenen Wand weiter geht und plötzlich Winkelfunktionen und Exponentialfunktionen sich als eng verwandt herausgestellt haben.
Scheinbar ist in der Mathematik alles miteinander verwandt - Pure Inzest und Peano ist schuld! :lol:

Ein toller Weg die Verwandtschaft zu zeigen geht über Reihenentwicklungen von Funktionen und so bekommt man sogar ne geschlossene Funktion der abgespacten Fibonacci Reihe in den Topf! Da ist auch noch so ne Wand, und wir wissen net richtig was dahinter steckt bzw. was es bedeutet.
Ich bin aber sicher, dass wir die Wand auch noch einreißen müssen und das dann gut brauchen können.

Mathe ist geil!

Ein Durchruch der Erkenntnis, der durch nen Fehler erkannt wurde und trotz "damaligem Fehler" nix passiert ist.

Dummerweise brauchte man neue Zahlen und die hat man halt erfunden. Taschenrechner gab es noch nicht und so hat man sich mit Tabellen bekannter Funktionen beholfen und das gin bei genügend Sorgfalt auch. Durch die hinzugewonnene Dimension gab es aber auch mehr Möglichkeiten Flüchtigkeitsfehler zu machen.

Heut haben wir Rechner, die akribisch das machen, was wir ihnen gesagt haben und halt keine Flüchtigkeitsfehler machen.
Denen ist es wurscht, wie viele Dimensionen die Zahlenräume haben, die müssen halt gesagt bekommen, was sie zu rechnen haben und wie sie das komplexe Modell mit ner beschränkten Teilmenge der Reellen modellieren sollen.

So entstand halt (in den 80ern) meine damalige cmath.lib, welche (was in C problemlos möglich ist) einen neuen Datentyp definiert hat (cdouble).
Net lachen, damals entstanden noch auf nem ATARI 1040 in Assembler.

Feine Sache und die hat die Arbeit sehr erleichtert und fehlerfreier gemacht. Dumm war nur, dass schnell keiner mehr wissen musste, wie man das zu Fuß macht und wollt das auch nimmer wissen.

Unser Einsteinchen hatte mit seiner Vermutung über den 4. Weltkrieg sooo recht!
Da fangen wir von vorne an ...

Vielleicht ist es sogar Absicht, dass die meisten 0815 Taschenrechner keine komplexen Zahlen beherrschen? Ein didaktischer Hintergedanke?
So war man wenigstens gezwungen die (sprichwörtlichen) Wurzeln zu wahren?!

Tja und trotz den schnellen Fortschritten glaub ich net, dass das bald jedes Smartphone kann - Dafür fehlt einfach das allgemeine Interesse an dieser extrem unzählbar mächtigen Zahlenmenge.

Allerdings wird's dafür bald ne App geben (oder die gibt es schon) - Wir machen alles mit App und net mit der Birne :lol:

Unser Technikglauben kostet uns irgendwann das Genick ...

Na ja, wenn's net sein muss, dann malt man ja auch net zig Blätter mit Nebenrechnungen voll. Wir denken dabei ja auch an die Bäume ... ;-)

Viele Grüße,

Uli und die nachdenklich guckenden Mausen
 
Nachrechnung für Z2

.

Es ist |Z2| = 4,91 OHM

Der Exponent ist 73,45°

Patois
.
 
:?:

Worin bestand nun der eigentliche Fehler ...

MfG
D.Kuckenburg
 
Worin der Fehler lag? Das sag ich dir gern.

Bei der Bestimmung des Absolutwertes von <u>Z</u>2 hat er Real- und Imaginärteil zwar noch korrekt quadriert, allerdings hat er vergessen die Wurzel zu ziehen.

Den Absolutwert von <u>Z</u>3 hat er richtig berechnet, aber wie zum Teufel kam er auf -88,2°. <u>Z</u>3 ist rein kapazitiv und muss deshalb den Winkel -90° haben!

So konnt das nix mehr werden. Sein Problem ist, dass man den Werten regelrecht ansieht, dass die net stimmen können. Da muss er sein Gespür noch gewaltig schulen.

Okay, man kann auch komplex dividieren und das ergibt natürlich auch das korrekte Ergebnis. Aber da fehlt glaub auch ein wenig das Verständnis für komplexe Zahlen.

Wenn ich ein <u>Z</u> mit Winkel hab, dann kann ich auch reell rechnen und mir den Winkel lässig aus der Nase popeln. Da muss ich mur den Winkel des Nenners von dem des Zählers abziehen.

Diese Kniffe fehlen ihm noch, die ersparen viel Arbeit und helfen Fehler zu vermeiden.

Er sollt sich das wirklich vor dem inneren Auge mal klar machen, mit was er da rummacht. Dann sieht er ob das sein kann oder net.

Die korrekten Ergebnisse (wenn ich vom Lösungsansatz ausgehe) sind:

http://s17.postimage.org/ojsjwk7kr/image.jpg

An der Geschichte hab ich aber jetzt schon wieder Zweifel, ob der Faktor sqrt(3) in seinem Lösungsansatz überhaupt richtig verwendet wurde - Und dazu müsste man wirklich die Originalaufgabe sehen ...

Viele Grüße,

Uli und die Mausen
 
Vielen Dank für die ausführliche Erklärung.

MfG
D.Kuckenburg
 
Status
Für weitere Antworten geschlossen.
Thema: Berechnung komplexer Strangströme
Zurück
Oben