Wechselspannung von Spulen < Elektrik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:58 Mi 26.10.2016 | | Autor: | Mister-X |
| Aufgabe | Von einer Reihenschaltung aus R und XL sind die Werte der abb.1
![[a]](/images/paperclip.gif "Dateianhänge") Datei-Anhang bekannt.
Berchnen Sie R,XL,L,Z und [mm] \delta [/mm] |
Hallo,
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Ich habe Nr.9 2 mal gerchnet und habe 2 verschiedene Lösungswege gefunden! Jetzt stellst sich mir die Frage wieso "XL" unterschidlich ist auf dem 3 Anhang Blatt habe ich eine Formel aus meiner Formelsammlung genommen welche ich gekauft hatte und bei der 1 (Anhang2) Rechnung habe ich sie auf anderen wege errchnet. Ich habe schon lange drüber nach gedacht, aber ich finde keine erklärung oder Grund, wieso die Werte nicht gleich sind ich habe zumschluss der Aufgaben eine Prober bei der letzten Rechnung gemacht zum überprüfung meiner Aufgaben!Ich bitte und danke schonmal im vorraus für Hilfe, wer es mir vieleicht erklären kann wo der Fehler liegt oder ob überhaupt etwas stimmt.
mfg Mister-X
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: pdf) [nicht öffentlich]
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Hallo!
Irgendwas ist da schief gegangen. Der erste Anhang wurde wegen vermutetem Urheberrechtsverstoß gesperrt, dafür enthält der dritte die Aufgabenstellung, nicht aber deinen zweiten Lösungsweg.
Daher ist deine Frage nicht zu beantworten.
Nebenbei fallen mir bei deiner Rechnung aber zwei Dinge ein:
Du hast einen Winkel von ,0474° raus. Das kann so ja nicht stimmten, bei den Zahlen kann man eher irgendwas um 45° erwarten. Dein Taschenrechner steht wohl auf radiant (RAD), und nicht auf grad. Das ist aber nicht schlimm, weil du diesen Winkel mit der gleichen Rechner-Einstellung danach wieder in SIN oder COS einsetzt. Aber das "°" gehört da nicht hin.
Und eigentlich brauchst du SIN und COS nicht, denn die beiden Dreiecke, die du für Spannungen und Widerstände gezeichnet hast, haben die gleichen Winkel. Du kannst direkt schreiben [mm] \frac{U_L}{U}=\frac{X_L}{Z}
[/mm]
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:37 Do 27.10.2016 | | Autor: | Mister-X |
Hallo.
Ich danke für die schnelle antwort ich habe die 2 rechnung als Anhang rein gepackt!
Meine Frage ist wieso kommt da kein "°" hin ich habe ja denn Winkel errechnet und der wird doch in Grad also "°" angegeben! Du hast auch geschrieben das der Winkel bei 45° sein sollte wie kommst du darauf ?Vieleicht wegen U=380V und [mm] U_L [/mm] =180V ?!
Meine ersmal letzte frage ist, wo habe ich denn den Fehler drin das ich nicht auf die sogesagt richtigen Werte komme finde leider den Fehler nicht, hättest du vieleicht ein Tipp oder eine idee für mich bitte!?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:57 Do 27.10.2016 | | Autor: | Infinit |
Hallo Mister-X,
der geometrische Bezug ist schon richtig, aber der Sinuswert des Winkels beträgt 0,473, also
[mm] \sin \varphi = 0,473 [/mm].
Den Winkel bestimmt man über die Umkehrfunktion des Sinus
[mm] \varphi = \arcsin(0,473) [/mm] und das entspricht 28,27 Grad.
Der Tipp mit ungefähr 45 Grad ist leider nicht sehr gut, denn bei 45 Grad beträgt der Sinuswert bereits 0,707. Bei 30 Grad beträgt der Wert bereits 0,5; der Winkel muss also kleiner sein.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:45 Do 27.10.2016 | | Autor: | Mister-X |
Hallo,
Ich danke dir für die Hilfe und für das verbessern werde es mit denn Infos welche du mir gegeben hast nochmal neu durch rechnen!
Meine weiteren Fragen sind:
1) Habe ich noch mehr Fehler in meinen Rechnungen drin oder war das jetzt nur 1 Fehler und der hat sich wie ein Roterfarden durch meine Rechnungen gezogen?
2)Ein Kollege hat mir gesagt das die Formel: [mm] \bruch{U_L}{I} =X_L
[/mm]
nicht richtig ist habe sie aber aus meiner Formelsammelung und finde diese auch in einem ältern Buch, welches ich von meinem Vater gekriegt habe . In meinere Formelsammlung steht sie blos so [mm] :U_L=X_L \times [/mm] I habe sie halt nur umgestellt und stimmt das, das man sie nicht benutzten kann, bin da ein wenig verwirt jetzt?
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Hallo!
Es stimmt, ich habe mit den 45° ziemlich daneben geschossen. Aber 0,4° ist auch was wenig 
Nochmal zu den Winkeln:
Aus der Geometrie kennt man das Gradmaß, ein Vollkreis hat da 360°, ein rechter Winkel 90°.
Daneben gibt es das Bogenmaß, hier entspricht ein Vollkreis [mm] 2\pi\approx6,28, [/mm] ein rechter Winkel entsprechend [mm] \frac{\pi}{2}\approx1,57
[/mm]
Das sind sozusagen zwei unterschiedliche Einheiten für ein und die selbe Sache. Die erste ist sehr handlich, wenn es um Konstruktion und Messung geht, die zweite hat beim Rechnen erhebliche Vorteile. Taschenrechner, aber auch sämtliche Computerprogramme wie auch Excel rechnen im Bogenmaß. Den Taschenrechner kann man auf Gradmaß umstellen, für Excel muß man selbst umrechnen.
Unterscheiden kann man beide Maße durch das Grad-Zeichen, das nur bei Winkeln im Gradmaß dran gehört, im Bogenmaß aber nicht.
Im Grunde müßtest du deine Rechnung jetzt nicht wiederholen, sondern nur überall das Gradzeichen entfernen. Aber es gibt da ein grundlegenderes Problem, siehe ganz unten.
Jetzt sehe ich aber auch das eigentliche Problem, das du hast.
Wenn du eine Spule an eine Wechselspannung [mm] U_L [/mm] anschließt, bildet diese einen (Blind)widerstand [mm] $X_L=2\pi [/mm] fL$. Der Strom, der dann fließt, eilt der Spannung um exakt 90° nach, und lässt sich mit [mm] I=\frac{U_L}{X_L} [/mm] berechnen. Dann gilt auch [mm] X_L=\frac{U_L}{I}
[/mm]
Wenn du nur einen Widerstand anschließt, eilt der Strom nicht nach, sondern verläuft exakt synchron zur Spannung.
Du hast da jetzt ein Zwischending aus Spule und Widerstand, daher liegt der Winkel auch zwischen 0° und 90°, eben bei 28°. Und deshalb gilt die genannte Formel NICHT.
Korrekt ist z.B. folgende Vorgehensweise:
[mm] Z=\frac{U}{I}=1900\Omega
[/mm]
und wegen der Ähnlichkeit der beiden Dreiecke:
[mm] $\frac{U_L}{U}=\frac{X_L}{Z}\quad\Rightarrow\quad X_L=\frac{U_L}{U}*Z=900\Omega$
[/mm]
[mm] $L=\frac{X_l}{2\pi f}=2,86H$
[/mm]
und nach Pythagoras:
[mm] R=\sqrt{Z^2-X_L^2}=1673\Omega
[/mm]
Ich habe mit einem Elektronikprogramm mal eine Simulation gemacht. Hier ist der Schaltplan:
[Dateianhang nicht öffentlich]
der außer den 50Hz, den berechneten [mm] X_L [/mm] und Z und den 380V keine weiteren Infos enthält.
Und hier das Ergebnis:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Du siehst, da stellt sich eine Spannung von [mm] U_L=180V [/mm] an, [mm] U_R [/mm] liegt bei etwa 330V, und der Strom ist I=0.2A.
Passt also.
[br]
Zu deiner Rechnung im zweiten Anhang:
Mir fällt da grade was böses auf.
Du schreibst
[mm] $\sin(\varphi)=\frac{180V}{380V}=0,474$
[/mm]
Diese 0,474 sind NICHT der Winkel [mm] \varphi [/mm] . Es ist
[mm] $\sin(\varphi)=0,474 \quad \Rightarrow \quad \varphi=arcsin(0,474)=0,49347=28,273^\circ$
[/mm]
Die beiden Werte sehen sich auf den ersten Blick zum Verwechseln ähnlich, sind es aber nicht!
Demnach heißt es danach:
[mm] $X_L=\sin(\varphi) [/mm] * Z = [mm] \sin(0,49347)*1900\Omega=900\Omega$
[/mm]
[mm] $R=\cos(\varphi) [/mm] * Z = [mm] \cos(0,49347)*1900\Omega=1673\Omega$
[/mm]
Du hast hier also einen Rechenfehler drin, aber der Lösungsweg ist korrekt, und liefert die gleichen Ergebnisse wie bei mir. Ich habe mir nur die Winkel erspart.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:38 Fr 28.10.2016 | | Autor: | Mister-X |
Hallo,
Ich danke für die für mich sehr gute und verstädnliche erklärung und die genauso gute erläuterung und für die Bilder welche sehr übersichtlich sowie verstädnlich waren !
mfg Mister-X
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