Wie findet man die Anordnung dieser Wechselstromschaltung heraus?
Ich brauche nur einen Ansatz für eine Lösung bzw. eine Erläuterung eines allgemeinen Vorgehens bei solchen Aufgaben. Ich habe grundlegendes Verständnis von Impedanzen von verschiedenen Bauteilen und dem Gesamtwiderstand bei isolierten Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren, Spulen und Widerständen.
6 Antworten
Aus dem gegbenen Verlauf lässt sich erkennen, dass der Widerstand bei etwas unter 300Hz ein Minimum ist.
In Verbindung mit der Angabe: "Auch für höhere Frequenzen fällt der Scheinwiderstand nicht unter 400 Ohm", ergibt sich daraus, dass der Widerstand ein absolutes Minimum bei 300Hz hat.
Es gibt dazu nur eine mögliche Schaltung aus R,L und C, dass der Widerstand bei Resonanz minimal wird und das ist eine Reihenschaltung der 3 Element.
Aus der Bedingung, dass bei diesem Schwingkreis sich die Spannungsabfälle auf L und C, bei Resonanz, genau gegenseitig aufheben folgt daraus, dass bei Resonanz der Widerstand genau der Ohmsche Anteil ist. Bei einem reinen L, C Schwingkreis würde also der Widerstand gegen 0 gehen.
Die Werte von L und C lassen sich näherungsweise über den Scheinwiderstand der Schaltung weit ab von der Resonanzfrequenz bestimmen. Unterhalb der Resonanzfrequenz dominiert der Kondensator darüber die Spule.
Teilaufgabe a:
Begründung:
0Hz -> Z = extrem hoch bis unendlich. Das ginge nur, wenn der Kondensator in Reihe liegt, da Widerstand und Spule Gleichstrom durchlassen.
Spule parallel zu R, weil irgendwie muss ja Z in dem Graphen auf 40Ohm abfallen, obwohl R=100Ohm. Das ginge nicht, wenn R keinen parallelgeschalteten Partner hätte. Der Kondensator fällt für diesen Zweck aus (sonst würde die Schaltung ja wieder Gleichstrom durchlassen), also bleibt dafür nur noch die Induktivität übrig :-).
Wie man die einzelnen jetzt aus dem Graphen heraus auseinanderrechnet, weiß ich allerdings nicht^^.
Weiß selber nicht mehr, wo ich die 100Ohm herhabe...
Vermutlich schwirrte die mir irgendwie im Kopf rum. Ach mist...
Sorry^^
Antwort war falsch! -.-
An der Kurve sieht man, daß es sich bei der Schaltung um einen Bandpass handelt: Sie läßt einen Frequenzbereich durch und sperrt alles, was ober- und unterhalb liegt. Die Schaltbilder für Bandpässe und andere Grundtypen von Bandfiltern sind leicht zu finden.
Sorry, ich war vorschnell und habe übersehen, daß Ihr diese Schaltung als Zweipol und nicht als Vierpol untersucht. Der elementare RLC-Bandpass bringt Dich zwar auf die richtige Spur, aber es ist ein gedanklicher Umweg. PeterKremsners Antwort erklärt genau, wie Du die Schaltung verstehst.
Du kannst ja immer per Brute-Force vorgehen. Du hast 3 Bauteile, welche du in Reihe, Parallel oder 3 Mischtypen schalten kannst.
Stelle die Gleichungen für Betrag Z von allen auf und gucke, welcher Verlauf überhaupt in Frage kommt.
Vielleicht hilft das ein wenig:
Die rechnerische Bestimmung der werte ist ziemlich straightforward.
Es steht nirgendwo der Wert für R, es steht lediglich, dass R kleiner als 200 Ohm ist. Die Aufgabe lässt sich also einfach über eine R,L,C Reihenschaltung lösen.