Phasenverschiebungswinkel

[Silvanus92]

Hallo liebe Community

Bin neu hier, seid also nicht zu hart wenn ich hier irgendetwas falsch mache

Habe mal eine Frage zur folgenden Aufgabe

Gegeben:
Wirkwiderstand, Ur = 12V
Kapazitiver Blindwiderstand, Uc = 18V

a) Rechne die Gesamtspannung U aus
b) Berechne den Phasenverschiebungswinkel

Bei a habe ich

Ur²+Uc² < Davon die Wurzel, und das wäre dann die Gesamtspannung.

Jetzt waren allerdings Ferien, meine Mappe liegt bei meiner Freundin (warum lerne ich da auch) und ich steh etwas auf dem Schlauch.

Wie rechne ich B aus?

Edit:
Achja mein Lösungsansatz wie es vielleicht gehen könnte (habe das mal irgendwo aufgegriffen...)

Uc/Ur = 12/18 = 0.66 entspricht 59,4 °

Oder ist das totaler unsinn :/

 

[79616363]

Atan! Oder geh mal auf ein uraltes Verbrechen vom mir: https://docs.google.com/spreadsheet/ccc ... VEgQ#gid=0 (Erweiterte Ratz-Formel)

Immer schön mit Vektoren denken.

 

[Silvanus92]

Also entweder habe ich in den 1 1/2 Jahren Ausbildung bis jetzt iwas nicht bekommen oder ich bin doof oder ich habe geschlafen

Ich kapiere nicht wirklich wie mir das jetzt weiterhilft.

 

[79616363]

Jetz bass uff, der atan() ist der Arcustangens. Der imaginäre und der reale Vektor stehen senkrecht (orthogonal) zueinander und bilden ein rechtwinkliges Dreieck.

Um den Eingeschlossenen Winkel (bei der bekannten Länge der Katheten) rauszukriegen, nimmt man atan() oder atan2(). Dann halt noch kurz überlegen, ob nun die Ankathete oder die Gegenkathete der Realteil ist und schon hat man's.

Das mit dem Pythagoras beim Betrag war übrigens richtig.

 

[Silvanus92]

Also rechne ich....

Ur/U = 12V/21,6 = 0.55

0.55 cos hoch -1 = 56,63 °


So?

 

[Octavian1977]

Such mal nach dem Satz des Pythagoras und Winkeln im rechtwinkligen Dreieck.

Die nicht verschobene Spannung also Ur zeichnest Du waagerecht von links nach rechts.
Die Spannung des Kondesators zeichnest Du senkrecht dazu, damit diese einen rechten Winkel bilden.
Teoretisch ist es dabei egal ob Du diese nach oben oder nach unten zeichnest, Du mußt nur Spannungen an Spulen in die entgegengesetzte Richtung wie die von Kondensatoren zeichnen, diese heben sich gegenseitig auf. Die nun schräg laufende Hypotenuse (seite gegenüber dem rechten Winkel) stellt nun Deine Gesamtspannung dar.

Den Winkel den Du errechnen mußt ist nun der zwischen der Ur und der entsprechenden Spannung.

 

[79616363]

Der Cosinus ist dein Problem, denn der will die Länge der Hypotenuse.

Du hast aber die Länge der Katheten vorgegeben und die Hypotenusenlänge rechnerisch ermittelt.

Zur Sicherheit rechnet man da immer (wenn möglich) mit den Vorgaben und net mit Zwischenergebnissen - Wenn dann was net stimmt, dann sieht man gleich, dass man Mist gebaut hat.
Nur so nebenbei, sich immer klar machen, wie die Katheten stehen oder das halt aufmalen.

Nur so als Tipp - Bin selbst Dozent :lol:

Viele Grüße,

Uli

 

[Silvanus92]

Die nicht verschobene Spannung also Ur zeichnest Du waagerecht von links nach rechts.
Die Spannung des Kondesators zeichnest Du senkrecht dazu, damit diese einen rechten Winkel bilden.

Also ich habe hier im Tabellenbuch ein Dreieck, wo es genau umgekehrt ist.
Da ist der Blindwiderstand die Horizontale und der Wirkwiderstand die Vertikale. :O

Ps:
Ach bin ich bescheuert.
Alles gut, hat sich erledigt, danke!

 

[79616363]

Alles klar, war grad schon im Begriff ne Zeichnung zu machen :lol:

Aber hoffentlich net schon wieder mit dem Cosinus?
Mal Dir das auf, dann siehst Du warum es da hakt -Zumindest wenn man mit den Vorgaben ohne Zwischenrechnung auskommen will.
Hier nimmt man wirklich besser den Arkustangens.

 

[Silvanus92]

Ja habe es ketzt kapiert.
Danke für die Hilfe!

Schönen Abend noch!

 

[patois]

. . . . . . . . . .

Theoretisch ist es dabei egal ob Du diese nach oben oder nach unten zeichnest, . . . . .

Wenn man es genau nimmt, -und das sollte man, wenn man jemand eine Anleitung geben will -, ist es nicht egal, ob man den Pfeil nach oben oder unten zeichnet, denn daraus bestimmt sich das "Voreilen" oder "Nacheilen" und die Lage des entsprechenden Phasenwinkels.

Hätte eigentlich erwartet, dass Dozent ULI das auch bemängelt, wenn er andererseits das Weiterrechnen mit Zwischenergebnissen (zurecht) als schlechte Gewohnheit anprangert! :wink:

Wenn in einer Aufgabe die Berechnung eines Phasenwinkels gefordert wird, bin ich der Meinung, dass dann dessen "richtige" Lage mit berücksichtigt werden sollte!

Greetz
Patois

 

[79616363]

Solang man einmal ne Entscheidung über die Richtung getroffen hat und dann dabei bleibt, dann ist es egal - Auch wenn man vielleicht gegen die eine oder andere Konvention verstößt. Hauptsache man legt es einmal für den weiteren Rechenweg fest. Selbst E-Techniker scheinen sich manchmal net einig zu sein, wie rum sie den Winkel nun zeichnen wollen - Ist ja auch wirklich wurscht solang man dabei bleibt.

 

[patois]

Selbst E-Techniker scheinen sich manchmal net einig zu sein, wie rum sie den Winkel nun zeichnen wollen - Ist ja auch wirklich wurscht solang man dabei bleibt.

Eigentlich sollte auch ein E-Techniker in der Lage sein ein Spannungs/Zeit-Diagramm richtig zu interpretieren, was das Voreilen und Nacheilen eines Phasenwinkels betrifft.

Es handelt sich ja hier um kein religiöses Dogma, sondern um physikalische Gegebenheiten. :wink:

Man kann es zwar in der Aufgabe zwischen den Zeilen lesen, dass es sich bei der zu berechnenden Schaltung um eine Reihenschaltung handelt, aber korrekterweise gehört das in der Aufgabe explizit erwähnt, womit dann die Zuordnung des Phasenwinkels eindeutig festgelegt wäre!

Ich selbst bin auch ein großer Verfechter der Visualisierung von Problemen und Aufgaben, aber bestehe dann darauf, dass auch ein Zeigerdiagramm die Verhältnisse richtig wiedergeben muss.

Der tiefere Sinn der Bearbeitung von unterschiedlichen Aufgaben liegt ja gerade darin,
dass sich der Scholar intensiv mit den vorgegebenen Problemen befassen (studieren) soll.
(Ob kapazitiv, induktiv, Reihenschaltung, Parallelschaltung, usw.)

Na gut, vielleicht ist das je nach Schulart dann doch zuviel verlangt ...

Greetz
Patois