Warum muss ich für den Spannungsfall den cos(phi) mit einrechnen?
Für den Spannungsfall an Leitungen die einen Phasenverschobenen Verbraucher versorgen.
Warum rechnet man das nicht mit der Phasenverschiebung der Leitung?
Der Vorwiderstand einer Spule bleibt ja auch Phasengleich.
Die Frage hat sich meiner Meinung nach geklärt. HIer aus aktuellem Anlass trotzdem eine Ergänzung. Es zeigt den Spannungs-Stromverlauf einer Induktivität mit Vorwiderstand.
Gemessen ab Einschaltzeitpunkt. Ab 20ms sieht es für mich eingeschwungen aus. R = XL; Ungefähr 17V Wechselspannung (12V effektiv)
Grün: Versorgunspannung
Blau: Spannung am Widerstand
Vermutlich Türkis: Spannung an der Spule
Rot: Strom
5 Antworten
Der Spannungsfall ist das Ergebnis von Strom durch die Leitung und Widerstand der Leitung.
Da wir den Wirkwiderstand haben wollen und nicht den Scheinwiderstand, müssen wir cos-Phi mit einbeziehen.
Den kapazitiven Anteil, ja.
Habe grade mal ein paar Simmulationen in LTSpice durchgeführt. Und siehe da, der Leitungswiderstand ist üblicherweise soviel kleiner, als der des Verbrauchers, dass er fast Phasengleich mit dem Verbraucher ist.
Da frage ich mich, wie lang wohl eine Leitung sein muss, damit sich das ändert. Wäre das bei Kilmeter langen Hchspannungsleitungen ein Thema?
Oh, halt, nein.
Habe vorhin den Widerstand gegen Masse gemessen. Hätte ja eigentlich die Spannung direkt am Widerstand messen müssen. Da ist der Widerstand auch bei sehr geringem Widerstand Phasenverschoben. Zumindest zur Induktivität.
Er ist aber, wie erwartet, in Phase zum Strom.
Da bei der Berechnung des Spannungsfalsl aber nicht interessiert, wieviel Spannung an der Leitung abfällt, sondern wieviel Spannung das Betriebsmittel weniger hat, muss man den cosPhi mit einberechnen. Hahahah =)
Mit Vorkenntnissen in Elektrotechnik, ist das ein gutes Video zu deinem Thema
Die Blindleistung belastet die Leitung zusätzlich. Strom und Spannung sind nicht in Phase (reihenschaltung) also ist cosphi dabei. Der Blindstrom fließt ja ebenfalls im Kabel und ist rückwirkend. Daher kommt auch dein cosphi.
für den spannungsabfall direkt ist der cos phi eigendlich irrellevant.
geht es aber darum. dass du neben der spannung nur eine leistungsangabe hast, musst du bei einem nicht linearen verbraucher natürlich den strom mit hilfe von cos phi ausrechnen.
lg, anna
Das würde mir ja einleuchten.
Doch laut Tabellebuch ist deltaU = 2*I*l*cosphi/elektrische Leitfähigkeit * A
Auf der Technikerschule habe ich diese Formel gelernt:
deltaU = I * 2(Rleit + Xleit tanphi) cos phi
Ich habe mal diverse Simmulationen in LTSpice durchlaufen lassen bis es "klick" gemacht hat.
Natürlich ist beim ohmschen Leitungswiderstand der Strom Phasengleich zur Spannung. Bildet ja mit dem Verbrauchr eine Reihenschaltung. Uges.² = UR² + XL².
Meine Vermututng nun: Beim Spannungsfall interessiert es eigentlich garnicht, wieviel Spannung an der Leitung anliegt. Wichtiger ist, wieviel Spannung das Betriebsmittel weniger hat. Und deshalb muss man den CosPhie mit reinziehen.
Weil die Spannung/Strom auf der Leitung ebenfalls phasenverschoben ist. Wie sollte es auch anders sein?
Der Vorwiderstand einer Spule bleibt ja auch Phasengleich.
Nein.
Gegen 0 bzw. N gemessen nicht, wohl aber wenn man direkt am Widerstand misst. Dann sind am Widerstand, Strom udn Spannung in Phase.
Soweit ich dich verstanden habe meinst du eine Reihenschaltung eines Widerstandes mit einer Induktivität, oder? Bei einer Reihenschaltung fließt durch alle Widerstände, ob nun Spule oder Kondensator oder was auch immer derselbe Strom. Nicht durch den Widerstand ein anderer als durch die Spule! Wie sollte das auch gehen?
Ja das is ja klar.
Spannung und Strom sind am reinen ohmschen Widerstand in Phase.
Lediglich die Spannung des Widerstandes ist zur Spannung der Induktivität verschoben. Es fließt immer der gleiche Strom, aber die Spannungen sind verschoben.
nein .... Vorwiderstand ist ja in reihe geschaltet und in einer Reihenschaltung ist der Strom immer gleich.
Wenn nun der Strom in einem Motor nach eilt, kann er in der Zuleitung (Leitungswiderstand von brauner Ader und blauer Ader sind in reihe zur Motorwicklung) ja nicht in Phase sein.
Am Motor sind Strom Spannung natürlich verschoben.
Am Widerstand sind Strom natürlich wieder in Phase.
Gesamtspannung ist ebenfalsl zum Strom verschoben.
Uges² = UR² + UMotor²
Strom ist dabei natürlich überall gleich.
https://elektroniktutor.de/elektrophysik/ephy_pict/rl_zeig.png
Nein.
Zur Berechnung des Scheinwiderstandes wird der ohmsche Widerstand als rein ohmscher Widerstand betrachtet, um den Scheinwiderstand überhaupt berechnen zu können. Aber es fließt in der Realität derselbe (gegenüber der Spannung phasenverschobene) Strom durch wie durch die Spule.
Die Spannungen der beiden sidn doch zueinander verschoben. So kann der Strom an einem in Phase sein, am anderen nicht.
jetzt stelle Dir mal eine Reihenschaltung vor.
in reihe sind ein ohmscher Widerstand und eine Spule.
durch die Induktion entsteht eine Phasenverschiebung.
bei Induktivitäten die Ströme sich verspäten.
also die Ströme eilen der Spannung nach.
da ja in einer Reihenschaltung der Strom überall gleich ist, stelle ich Dir nun eine Frage:
wie macht der Strom das, dass er am Widerstand in Phase ist und an der Spule nach eilt ?
der Strom fließt also bis durch den Widerstand ganz normal .... Achtung, jetzt kommt eine Spule, nun wartet der Strom und bleibt stehen, irgendwann so nach ca. spätestens 5 ms fällt dem Strom ein er müsse jetzt weiter fließen.
kaum das der Strom durch die Spule durch ist fällt ihm auf er kommt ja viel zu spät, den ohmschen Widerstand von der Leitung, da muss er ja wieder in Phase sein, also die einzig logische Erklärung wäre nun, dass der Strom nach der Spule nun schneller fließen muss um vor dem Eintritt im ohmschen Widerstand die Spannung wieder einzuholen ......
ich bin seit 33 Jahren Elektriker, ich habe nie gehört, das ein Strom mal schneller und mal langsamer fließt ... ist mir echt superneu 😉
Ich sag ja, der Strom fließt überall gleich.
In einer Reihenschaltung verhalten sich die Spannungen ja wie ihre Widerstände. Der Widerstand einer Spule ist anfangs sehr hoch und sinkt dann im zeitlichen Verlauf. Wenn man nun eine Spannung an die Reihenschaltung anlegt, wird ein Großteil der Spannung zunächst an der Spule abfallen, weniger am Widerstand. Strom fließt noch keiner, weil er ja zu spät kommt ;).
Während sich die Versorgungsspannung ihrem ersten Spitzenwert nähert, sinkt die Spannung an der Spule, während sie an dem Widerstand steigt. Langsam kommt nun auch der Strom in die Gänge, Phasengleich mit der Spannung am Widerstand, und nacheilend zur Spanung an der Spule. DIe Spannung dort, war ja als erstes am Start.
Habe die Frage mal mit nem Screenshot ergänzt.
Aber der Leitungswiderstand ist doch ohmsch, zumindest von nem geringen kapazitiven Anteil mal abgesehen.