Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Komplexe Impedanz Verständnisproblem


von Marius S. (lupin) Benutzerseite


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Es geht um einen Laborversuch an der Hochschule... Ihr sollt nicht meine 
Hausaufgaben machen, aber irgendwie komme ich nicht drauf.

Im Anhang findet Ihr eine kunstvolle Darstellung des Problems...

Es wurde mit zwei unterschiedlichen Methoden eine unbekannte komplexe 
Größe vermessen. Einmal mit der 3-Strommesser und einmal mit der 
3-Spannungsmesser Methode.

Mit diesen Methoden lässt sich nicht feststellen ob es sich um eine 
Induktivität oder Kapazität handelt, das haben wir über das Oszilloskop 
heraus gefunden. Allerdings lässt sich zumindest der Winkelbetrag 
ermitteln und aus den gemessenen Größen soll man auch den Wert der 
Induktivität/Kapazität erhalten....

Nun unterscheidet sich das Ergebnis bei den beiden Messverfahren 
allerdings sehr deutlich (habe ich grafisch mal schön dargestellt :)).

Woran kann das liegen? Mich wundert das alles ein wenig weil die 
Verhältnisse Urx zu Ux und Igb zu Ib bzw. der winkel phi sind bei beiden 
Messergebnissen sehr ähnlich

Wäre toll wenn das mal jemand mit meinen gemessenen Werten durchrechnen 
könnte und mir dann sagen kann woher dieser Unterschied kommt.

von Lupin (Gast)


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keine 'ne Idee wie das zusammen hängt?

Also irgendwo ist da doch ein Rechenfehler drin... Ein zur unbekannten 
Spule in reihe/parallel geschalteter Kondensator oder Widerstand würde 
sich doch nicht auf die beiden Messmethoden auswirken (da jeweils mit 
gleicher Frequenz gemessen wird und der Wirkwiderstand über den Winkel 
phi mit berechnet wird).

von Elena (Gast)


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Hhm, 1/535,12µS=1869 Ohm. Das ist doch fast 1850 Ohm. Wie kommst du dann 
auf so unterschiedliche Induktivitäten? Bei verschiedenen Frequenzen 
gemessen? Wie groß ist denn die Meßfrequenz?

von Guido (Gast)


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Hallo,

Du berechnest Betrag Z bzw. Betrag Y. Wer sagt Dir, dass Deine Impedanz 
rein kapazitiv bzw. rein induktiv ist? Wenn Du uns mitgeteilt hättest 
bei welcher Frequenz Du gemessen hast könnte man das Beispiel 
nachvollziehen ;-)

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von Marius S. (lupin) Benutzerseite


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Die Frequenz war jeweils 50Hz... Aber würde sich eine 
induktivität/kapazität nicht auf beide Messungen gleich auswirken wegen 
der gleichen Frequenz?

Eine zusätzliche Kapazität würde doch nur der Induktivität entgegen 
wirken (in beiden Messungen), oder?

von Guido (Gast)


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Hallo,

Guido schrieb:
> Wer sagt Dir, dass Deine Impedanz
> rein kapazitiv bzw. rein induktiv ist?

Marius S. schrieb:
> Eine zusätzliche Kapazität würde doch nur der Induktivität entgegen
> wirken (in beiden Messungen), oder?

Ja.

Es gibt jedoch auch noch die ohmsche Last.

Mit freundlichen Grüßen
Guido

von Lupin (Gast)


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So ich bin jetzt zum Schluss gekommen, dass schon alles richtig ist... 
Bei der Messung mit den 3 Spannungsmessgeräten wird halt ein 
Reihenersatzschaltbild ermittelt (R und L in Reihe). Bei der Messung mit 
den 3 Strommessgeräten wird halt ein Parallelersatzschaltbild ermittelt 
(R und L parallel).

Wenn man die beiden Ersatzschaltbilder/Zweipole miteinander vergleicht 
verhalten sich beide bei gegebener Spannung u. Frequenz gleich (gleicher 
Strom, gleiche Phase).

Das stand auch schon so im Skript, dass es sich eben nur um 
Ersatzschaltbilder handelt... Aber hab das irgendwie nicht ganz 
gecheckt.

Wenn jemand noch anderer Meinung ist kann er die gerne kund tun.

von oliver (Gast)


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Richtig, bei den Impedanzen ist es eine Reihenschaltung R+jX
und bei den Admittanzen eine Parallelschaltung.

3-Spannungsmesser
Z=1850 Ohm/46.7 Grad = R+j*omega*L -> L=4.29H

3-Strommesser
Y=535.12e-6 S/-45,52 Grad = 1/Z = 1/(1868.72 Ohm/ 45.52 Grad)

-> L=1868,74*sin(45.52)/(2*pi*50)H= 4.24 H

... kaum 10 Jahre später ...

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