Die s-Ebene ist genauss wie die z-Ebene eine Ebene mit Real- und Imaginärteil, in der komplexe Größen als Zeiger dargestellt werden. Während die s-Ebene für analoge Berechnungen der Laplace-Transformation verwendet wird, wird die z-Ebene für die Berechnungen und Darstellung der Ergebnisse der z-Transformtion verwendet. Die z-Transformation wird bei der Lösung von abgetasteten Problemen, also von digitalisierten Größen eingesetzt.

dieterge

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Üblicherweise wird die Spannung als Linienintegral der elektrischen Feldstärke definiert. Das Integral ist ein bestimmtes Integral und liefert immer einen Zahlenwert, also eine skalare Größe. Denn obwohl elektrische Feldstärke und Weg zwei vektorielle Größen sind, interessiert in diesem Fall aber nur das Skalarprodukt der beiden zwischen zwei Orten a und b.

Die Spannung hängt also von der elektrischen Feldstärke ab, die entweder durch eine elektrische Ladung oder durch einen Induktionsvorgang, also durch ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld bzw. einen sich zeitlich ändernden Strom hervorgerufen wird.

Das also ist die Spannung, die nur dann zustande kommt, wenn es ein elektrisches Feld gibt. Alles was sonst über die Spannung geschrieben wird, sind Auswirkung durch weitere physikalische Zusammenhänge.

dieterge

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Dazu muss man das Transformatorersatzschalbild anwenden. Es gibt davon 2: Die T- und die Pi-Ersatzschaltung. Grundsätzlich besteht aber das Problem darin, die Ersatzelemente zu bestimmen. Bei sehr hoch- und höchstfreqeunten Vorgängen (Wanderwellen etc.) müssen auch noch kapazitive Effekte durch C-Ersatzschaltungen einbezogen werden. Das ist sehr schwierig.

Bei einer Netzkurzschlußberechnung genügt als erster Ansatz aber die T-Ersatzschaltung. Wie man deren Elemente berechnet, muss man in einem Lehrbuch für elektrische Maschinen nachlesen.

dieterge

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Als Privatmann eigentlich gar nicht, es sei denn, man hat einige Millionen € übrig. Ein NEMP-Impuls, mit dem das emp-Feld erzeugt wird, ist ein Impuls mit einer elektrischen Feldstärke von mehreren Kilovolt/Metern bei einer Anstiegszeit im Nanasekundenbereich. Aufgrund der sehr kurzen Anstiegszeit reicht sein Impulsspektrum weit in den Giga-Hertz und kann daher nur über Wellenleiter übertragen werden. Dort, wo sich das Prüfobjekt befindet, weitet sich die Wellenleitung auf, so dass Platz für das Prüfobjekt, z.B. ein Auto, vorhanden ist. Für kleinere Objekte fallen die Anlagen geringer aus, sind aber nach wie vor sehr teuer. Man braucht darüber hinaus spezielle Impulsgeber, Verstärker und Oszillographen, die alle sehr, sehr teuer sind. Google mal unter dem Stichort NEMP-Impuls, da findest Du sicher noch weitere Hinweise.

Viel einfacher ist es, Experimente mit dem Tesla-Transformator aufzubauen. Auch dabei hilft das Googeln.

Eine recht einfache Methode, Hochspannunsimpulse zu erzeugen, ist das Hochspannunsggerät für den Personenschutz, dass unter 100 € zu haben ist.

Grundsätzlich gilt aber: Hochspannungsversuche sind gefährlich und und bedürfen besonderer Schutzmaßnahmen: Faradayscher Käfig, alles Erden und Abstand halten!

dieterge

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Damit kein lebensbedrohender elektrischer Schlag auftreten kann, darf der Strom über bzw. durch den Menschen nicht größer als 30 mA sein. Haben wir eine Spannungsquelle, die eine von der Belastung unabhängige Spannung von 1000 V aufweist, muss ein Vorwiderstand eingebaut werden, der den Kurzschluss-Strom auf 30 mA begrenzt. Der Widerstand sollte daher mindestens einen Wert von 1000 V/ 30 mA = 34 kOhm aufweisen.

Dies ist nur eine Überschlagsrechnung, da kapazitive Speichereffekte nicht berücksichtigt sind. Zusätzlich kann man den Strom sinnvollerweise auch auf höchstens 10 mA begenzen.

dieterge

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Die Batterie ist eine reale Spannungsquelle, die gegenüber der idealen Spannungsquelle einen Innenwiderstand aufweist. Daher stellt sich bei Belastung an den Klemmen eine Spanung Uk ein, die niedriger als die Quellspannung Uq der Batterie ist. Bei der Herstellung von Battereien wird darauf geachtet, dass die Quellspannung Uq bei allen Batterien möglichst übereinstimmt und der Inenwiderstand Ri möglichst gering und ebenfalls übereinstimmend ist. Eine vollständige Übereinstimmung ist aber nicht möglich, daher kommt es bei Parallelschaltung von Batterien immer zu Ausgleichströmen, die die Batterien ungewollt belasten und entleeren.

dieterge

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Wenn Du einen EMail-Adresse hast, dann sende sie mir zu:

gellissen@fh-duesseldorf.de

Du bekommst ein ausführliches Script zur Netzberechnung, in dem auch das Knotenpotentialverfgahren erläutert ist.

Gruss dieterge

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Ja, das ist egal. Der Grund ist der, dass der Strom in der Reihenschaltung sich nicht teilt und daher immer durch den Widerstand und die Diode fließt.

dieterge

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Ja, das ist meine feste Überzeugung. Diese Erfinder haben im Allgemeinen ein ungeheurlich gutes Empfinden (das kann man nicht lernen, das hat man!) für das Sachgebiet, auf dem die Erfindung liegt. Sie brauchen Kenntnisse in der Mathematik und Physik, so wie sie im Alltag gebraucht wird (also nicht unbedingt das Wissen über Differential- und Integralrechnung oder Kenntnisse über Realtivitätstheorie oder Quantenmechanik.) Ein Hochschulabschluss ist nicht die Voraussetzung!.

Auerdem ist es sehr wichtig und unerläßlich, dass sie gut und überzeugend reden und argumentieren können, denn wenn der Erfinder seine Erfindung fertiggestellt hat, muß er sie, salopp gesagt "an den Mann / die Frau bringen" und Geld für die weiteren Arbeiten einwerben.

Soeben ist das Buch über Steve Jobs erschinen, in dem man das alles exemplarisch nachlesen kann. Ähnliches findet man auch in anderen Büchern über bedeutende Erfinder..

dieterge

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Sehr zu empfehlen sind die Bücher "Kusch, Mathematik". Je nach Ziel sollte man Band1 und Band 2, evtl. auch Band 3 und Band 4 wählen. Sollte man ein Ingenieurstudium absolvieren, ist auch "Rießinger, Mathematik für Ingenieure" zu empfehlen

dieterge

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Es tut mir schrecklich leid, aber so eine Frage beantworte ich nicht!!! Ich weis zwar nicht, was noch heutzutage in der Schule in Physik unterichtet wird, aber ich weis, als ich begann, mich für die Elektrotechnik zu interessieren, habe ich mir Bücher aus der Ortsbibliothek besorgt, um die fundamentalen Dinge zu lesen und erklärt zu bekommen. Genau das würde ich in diesem Fall tun, bevor ich mich mit so eine Frage lächerlich machen würde.

dieterge

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Ein Kondensaotor ist Energiespeicher für elektrische Energie. Die Energie wird im Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden gespeichert. Dieses Dielektrikum ist im Idealfall ein Isolator, der keinen Strom führen kann. (Würde er einen Strom führen können, würden sich pos. und neg. Ladungen der beiden Elektroden ausgleichen. Da wär das Gebilde wäre dann ein Widerstnd und kein Kondensator!!!

Legt man eine Gleichspannung an den Kondensator, fließt kurzzeitig ein impulförmiger Strom, der die Elektroden auflädt und die Energie von der Quelle in den Kondensator transportiert. Das ist allles! Da nach ganz kurzer Zeit (Mikrosekunden und weniger) der Ladungstransprt beendet ist, fließt kein Strom mehr und die Spannung am Kondensator ist konstant. Der Widerstand des Kondensatrors ist daher unendlich groß.

Legt man eine Wechselspannung an den Kondensator, andert sich die Spannung dauert. Damit ist ein siche immerwährende Ladungsänderung auf den Elektroden des Kondensators verbunden. Mit dieser Ladungsänderung ist ein Strom verbunden, den man in der Zuleitung des Kondenstors messen kann. Man beachte: Durch das Dielektrikum fließt kein Strom, sondern es ändert sich nur die Energei im Dielektrikum. Da kein Strom durch das Dielektrikum fließt, entsteht auch keine Wärme im Kondensator.

Trotzdem kann man so etwas wie einen Widerstand definieren, den man zur Unterscheidung des herkömmölichen Widerstandes der Gleichstromtechnik als Impedanz Z bezeichnet. Es gilt für die Impedanz die Gleichung Z = Effektivwert der Spannung am Kondensator / Effektivwert des Strome in der Zuleitung zum Kondensator. Elektrische Energie entspricht der potentiellen Energi in der Mechanik.

Man beachte: Nicht der Effektivwerte des Stroms durch den Kondensator, denn da fließt ja kein Strom! Der Effektivwert ist um so größer, je höher die Frequen ist, da die Ladungsänderung pro Seku8nden immer mehr zunimmt und damit auch der Strom in der Zuleitung. Daher nimmt die Impedanz mit steigender Freqeuenz ab und ist bei unendlich hoher Freqenuenz null.

Bei einer Spule ist das Verhalten umgekehrt. Die Spule ist ein Speicher für magnetsiche Energie, die der kinetischen Energie der Mechanik entspricht. Sobald ein Strom durch die Spule fließt, entsteht ein Magnetfeld, das um so größer ist, je stärker der Strom ist. Wir betrachten im Folgenden eine ideale Spule, die keinen Widerstand besitzt. Legt man eine Gleichspannung an eine Spule, wird von n ull ausgehend ein immer stärker werdender Strom fließen, der unendlich hoch wegen kann, da in dem Stromkreis aus Spule und Spannungsquelle ein begrenzender Widerstandes fehlt.

Legt man eine Wechselspannung an die Spule, entssteht ein sinusförmiger Strom, dessen Effektivwert durch die Impedanz der Spule begrenzt wird. Ist die Freqeuenz hoch, ist der Strom niedring, die Impedanz also hoch. Ist die Frequenz niedrig, ist der Strom hoch und die Impedanz als niedrig. Es gilt also Strom duch Spule = Spannungs an Spule/ Impedanz Z.

Der Grundliegt darin, das die maghnetsiche Energie der Spule bei hoher Frequenz häufiger umgepolst werden muss als bei niedriger Freqenz.

Wir sehen also: Bei sinusförmigen Wechselspannungen bestimmen die Impedanzen Strom und oder Spannung die Höhe der Ströme oder Spannungen. Die Impedanzen sind ZC = 1/(jwC) und ZL=jwL.

Bei Schaltvorgängen werden die Vorgänge noch komplizierter, da sich din Ein- Oder Auschaltvorgänge im Milleskundenberech abspielen und keine konstanten Spannungsqeullen vorhanden sind.

dieterge

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Die Aussage ist vollkomen richtig: Eine Spannung tritt immer zwischen zwei Orten auf, die man auch angeben sollte, wenn man von einer Spannung spricht. In der Praxis wird das aber dann nicht eingehalten, wenn man die Spannung zwischen einem Leiter und der Erde angibt oder (in der Elektronik) wenn z.B. die Spannung am Kollektor eines Transistors zur Masse angegeben wird. Das geht deshalb gut, da der Erde oder auch der Masse das Potential null zuordnet. Daher entspricht die Spannung des Leiters L1, also UL1=phiL1 - phiErde=phiL1 (da ja phiErde=0 ist und die Spannung des Leiters L1 dem Potental des Leiters L1 entspricht). Oftmals wird auch statt von der Spannung nur vom Potential gesprochen und man meint damit die Spannung am besagten Ort zur Erde oder Masse.

dieterge

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Auf alle Fälle einen Eelektroinstallateur oder eine in elektrischer Sicherheit ausgebildete Person damit beauftragen!!!

dieterge

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Ein Tesla-Transformator ist ein Mittel- bis Hochfrequenz Generator, mit dem man mit relativ einfachen Mitteln eine Hochspannnung erzeugen kann. Der Generator eignet sich nicht für energietechnische Zwecke. Er ist ein Laborgerät, mit dem durch den Resoananzeffekt die hohe Spannung erzeugt wird. Der erste Generator wurde in den USA von Tesla um ca. 1930 gebaut. Heute gibt es für den Physikuntericht Bausätze von Phywe und eine Menge von Anleitungen aus dem Internet. (Testla-Transformer googeln.)

dieterge

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Eine einfache Unterscheidung ist folgende: Man spricht von Elektrotechnik, wenn zur Stromleitung nur metallene Leiter (vorwiegend aus Kupfer, aber auch aus Aluminium, Silber, Gold, Eisen) verwendet werden. Der Stromtransport wird durch freie Elektronen in den Metallen bewerkstelligt. Die Bauteile selbst sind ebenfalls aus metallenen Leitern und den üblichen Isolierstoffen aufgebaut. Es gibt einen Sonderfall: das sind Gleichrichter, die heutzutage aus Halbleiterbauelementen aufgebaut werden. Eine Schaltung, bei der ein Gleichrichter (und sonst nichts weiter) zum Aufbau eines Netzgerätes verwendet wird, wird ebenfalls zum Gebiet der Elektrotechnik gezählt.

Durch die Entdeckung des Transistors , bei dem die Stromleitung in sog. halbleitenden Materialien wie Silizium, Germanium etc. erfolgt, entstand ein neues Anwendungsgebiet für die Elektrotechnik, das man als Elektronik bezeichnet. In diesen Materialien erfolgt der Stromtransport durch freie Elektronen und durch Elektronenlöcher, also durch Stellen in den Mataerialien, in denen ein Elektron fehlt (die sog. Löcherleitung). Diese Art der Stromleitung bildet das Gebiet der Elektronik. Alle Geräte mit Halbleiter werden daher als elektronische Geräte bezichnet.

dieterge

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Ein Tiefpass wird durch seine komplexe Übertragungsfunktion ü=Ua/Ue beschrieben. ü, Ua und Ue sind komplexe Wechselgrößen. a steht für Ausgang, e für Eingang. Besteht der Tiefpass nur aus einem Widerstand in Reihe zwischen Eingangs- und Ausgangsklemme und einem Kondensator, der am Ausgang a zur Masse geschaltet ist, liegt ein TP 1. Ordnung vor, bei der die Phase der Ausgangsspannng um max 90° nacheilend (oder negativ) gegenüber der Eingangsspannung ist. Liegen mehrere Tiefpässe in Reihe vor, so addieren sich die Phasen. Allerdings nur dann vollständig, wenn sie entkoppelt sind. Bei einem Tiefpass 7. Ordnung kann die Phase daher max. um 7*90° nacheilend werden. Das ist mathematisch richtig, in der Praxis aber kaum zu erreichen, da durch die Dämpfung der Tiefpässe praktisch kein Signal mehr vorhanden ist.

Um die Phase zwischen Strom und Spannung zu bestimmen, muss zunächst eine Funktion der Art U/I oder I/U bestimmt werden, die dann zu analysieren ist. Für einen Tiefpass 7. Ordnung hat das aber praktisch keine Bedeutzung. Nur in einem Sonderfall ist die Kenntnis eines derartigen Verhältnisses von Bedeutung.

dieterge.

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Der Unterschhied zwischen einem stetigen Regler und einem unstetigen ist der, dass der stetige Reagler jeden beliebigen Wert, der durch den Regelalgorithmus bestimmt wird, versucht einzustellen. (Natürlich nur innerhalb seiner Grenzen von min bismax.)

Der unstige Regeler kennt dagegen nur innerhalb des Regelbereichs bestimmte, diskrete Werte. Ein Zweipunktregler kennt nur die zwei Werte min oder max. Der Regleralgorithmus bestimmt, welcher Wert von den beiden derjenie ist, den der Regler einstellen soll.

dieterge

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Da der Strom ITeiler durch den Teiler konstant ist, gilt an jedem Widerstand wegen ITeiler=const:

ITeiler=U1/R1=U2/R2=UEingang/(R1 +R2) und daraus U1/U2=R1/R2 und so fort.

Sind alle Widerstände parallel geschaltet, liegt an ihnen die Spannungen U. Der Strom durch jeden Widerstand ist dann I1=U/R1, I2=U/R2, Iges=U/Rges. Rges ist der Gesamtwiderstand aller perallel geschalteter Widerstände, also 1/Rges= 1/R1 + 1/R2 ud sofort.

dieterge

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