Komplexer Spannungsteiler (Gesetz) in gemischter Schaltung anwenden?!

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Elektromoon

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Hallo,

ich arbeite gerade bei einer gemischten Schaltung und soll den komplexen Spannungsteiler anwenden. Ich bekomme andauernd falsche Ergebnisse raus. Ich habe schon alles versucht, vielleicht hat jemand eine Idee.

Die Aufgabenstellung lautet: Berechnen Sie Schrittweise durch mehrfache Anwendung der komplexen Spannungteilerregel die Spannung u13 über dem Wiederstand R13 nach Betrag und Phase.

Die Regel für den komplexen Spannungsteiler lauet: Uteil/Uges = Zteil/Zges. Ich habe das so gerechnet:



Ich bin folgendermaßen vorgegangen:



Zges= (((R11+R13+R12//L10)+R8+R9)//C7)+L5+C3+R1+R6+C4+R2)


Z1=R11+R13+R12
=3ohm+7ohm+3ohm = 13ohm


y2 = Z1//L10 = 1/13ohm + j1/8ohm = 0,0769 + j0,125

| y2 |= sqrt(0,0769^2 + 0,125^2) =0,146 => 1/0,146= 6,849ohm


Z2 = 3,588ohm + j5,833ohm


Z3 = Z2+R8+R9 = 12,588ohm + j5,833


y4 = Z3//C7
= 1/(12,588ohm + j5,833) + 1/2ohm = 0,0654ohm + j0,0303ohm

| y4 |= sqrt(0,0654^2 + 0,0303^2) = 0,0720 => 1/0,0720 = 13,88ohm

Z4 = 12,594ohm +j5,834


Z5 = Z3 + R1 +C3 + L5 +R2+C4 +R6 = 26,594ohm+j5ohm

Z135 = R1+(L5-C3) = 6ohm+j6ohm

Z264 = 9ohm + j7ohm

U7 = uq * (Z4)/(Z4+Z135+Z264)
U7 = 40,99 +j(-6,82)

Normalerweise sollte das hier für U7 und U10 rauskommen:

û7 = (i1-i8)*(-j2) = (13,52 V < -70,6°)
û10 = (i8-i13)*j8 = (6,65 V < -37,02°)

Aber die Werte stimmen einfach nicht. Ich habe irgendwo einen Fehler, weiß aber nicht, was ich falsch gemacht habe.



https://images.gutefrage.net/media/fragen/bilder/ersatzimpedanz-und-komplexe-spannungsteilerregel-bei-gemischter-schaltung/0_original.png?v=1591215286000
 
.
Falls ich im Laufe des Tages Zeit finde, werde ich versuchen mittels Simulationsprogramm das Ergebnis zu verifizieren.

Was auf jeden Fall falsch ist

Danke. Ich hatte auch daran gedacht die Schaltung zu simulieren, aber leider kenne ich mich nicht mit den Simulationsprogrammen aus.
 
Meine Empfehlung an dich wäre, dass du versuchen solltest an einfacheren Aufgaben desselben Genres zu üben,
da ich die Vermutung habe, dass du nicht ganz sattelfest bist und dir somit ein Denkfehler unterlaufen sein könnte.

PS.: wie lautet denn das richtige Ergebnis ?
.
 
Meine Empfehlung an dich wäre, dass du versuchen solltest an einfacheren Aufgaben desselben Genres zu üben,
da ich die Vermutung habe, dass du nicht ganz sattelfest bist und dir somit ein Denkfehler unterlaufen sein könnte.

PS.: wie lautet denn das richtige Ergebnis ?
.

Bei anderen Schaltungen habe weniger Probleme, wenn sie nicht so viele Bauteile haben. Das Endergebnis müsste
û13 = (3,581 V < -37,02°)
lauten.
 
Leider kann ich das Simulationsprogramm nicht einsetzen, weil bei der Aufgabe keine Frequenzangabe zu finden ist.
 
Leider kann ich das Simulationsprogramm nicht einsetzen, weil bei der Aufgabe keine Frequenzangabe zu finden ist.

Okey, trotzdem danke. Ich hätte da noch eine Frage. Wenn ich in einer gemischten Schaltung mit Wechselspannung mit Kondesator, Spule und Wiederstad etc die Werte in dieser Schreibweise vorgegeben habe:

zB Folgende Bauteile in Reihe: 1/wc3 = 3ohm... wL10 = 8ohm R1= 2ohm

Muss ich dann aus 1/wc3 = 3ohm => - 3ohm machen? wenn ich dann den Gesamtwiederstand bilden will, Muss ich dann

R1 +(wL10 + 1/wc3) = 2ohm + (8ohm + (-3ohm)) rechnen?
 
Diese Berechnung ist ziemlich zeitintensiv, weshalb ich jetzt nur den Z2 nachgerechnet habe.
Mein Ergebnis lautet Z2 = 3,57 +j5,8

Die Abweichung von deinem Ergebnis ist so gering, dass man getrost von Rechner-Toleranzen ausgehen kann,
die vermutlich darauf beruhen, dass ich nicht (mit Absicht) über Leitwerte sondern über die
umfangreicheren (fehleranfälligeren) Impedanzen-Formeln gerechnet habe.

Falls du den Fehler in deiner Rechnung findest, würde uns eine Rückmeldung hier im Forum freuen.
.
 
Okey, trotzdem danke. Ich hätte da noch eine Frage. Wenn ich in einer gemischten Schaltung mit Wechselspannung mit Kondesator, Spule und Wiederstad etc die Werte in dieser Schreibweise vorgegeben habe:

zB Folgende Bauteile in Reihe: 1/wc3 = 3ohm... wL10 = 8ohm R1= 2ohm

Muss ich dann aus 1/wc3 = 3ohm => - 3ohm machen? wenn ich dann den Gesamtwiederstand bilden will, Muss ich dann

R1 +(wL10 + 1/wc3) = 2ohm + (8ohm + (-3ohm)) rechnen?

Das geht so nicht. Du kannst nicht Widerstände (Realteil) und Reaktanzen (Imaginärteil) einfach addieren, um den Betrag einer komplexen Impedanz zu berechnen (Pythagoras!). Vorsicht mit dem Begriff "Gesamtwiderstand" in der komplexen Ebene. Rechne konsequent komplex, das ist meist die sauberste Lösung.
 
Muss ich dann aus 1/wc3 = 3ohm => - 3ohm machen? wenn ich dann den Gesamtwiederstand bilden will, Muss ich dann R1 +(wL10 + 1/wc3) = 2ohm + (8ohm + (-3ohm)) rechnen?
.
Es ist schon verwunderlich, dass der TE so eine Frage stellt,
nachdem er doch in Beitrag #1 eine ellenlage Rechnung zeigt,
die er ausgeführt haben will.

Es sieht so aus als hätte der TE das "komplexe Rechnen" nicht hundertprozentig verstanden.

.
 
Hallo,


| y2 |= sqrt(0,0769^2 + 0,125^2) =0,146 => 1/0,146= 6,849ohm

y4 = Z3//C7
= 1/(12,588ohm + j5,833) + 1/2ohm = 0,0654ohm + j0,0303ohm

| y4 |= sqrt(0,0654^2 + 0,0303^2) = 0,0720 => 1/0,0720 = 13,88ohm

Das sind Siemens und nicht Ohm, aber du hast das noch invertiert und damit fällt der Fehler nicht auf.

Gegen die Vorgehensweise ist nichts einzuwenden, Stück für Stück die Impedanzen berechnen.

Du kannst auch den belasteteten Spannungsteiler in einem Rutsch aufstellen, aber das ist bei der Größe des Netzwerks schon ein wenig delikat.
 
Thema: Komplexer Spannungsteiler (Gesetz) in gemischter Schaltung anwenden?!

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