Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Phasenverschiebungsbild Kondensator in Wikipedia falsch?


von Questioneer (Gast)


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Phasenverschiebung Kondensator ist -90°
Dieses Bild müsste daher falsch sein?
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Cap_complex_animation.gif&filetimestamp=20061230203039
Der grüne Pfeil müsste wennschon nach links zeigen oder man hätte die 
y-Achse in den Stromnulldurchgang mit positiver Steigung legen müssen.

Zugehörig zu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Phasenverschiebung

von Markus (Gast)


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Der Strom eilt vor beim Kondensator, bei Induktivitäten da tut er sich 
verspäten :-)

Also wenn die Drehrichtung im Uhrzeigersinn ist, passt das schon so, 
dass der grüne Pfeil (Strom) um 90 Grad vor dem roten Pfeil (Spannung) 
liegt.

von ich (Gast)


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Questioneer schrieb:
> Phasenverschiebung Kondensator ist -90°

Ja hm zwischen was?

Das eine ist dunkler, das andere ist größer. Ja die Frage ist immer was?

von Michel (Gast)


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Die Zeitachse für U(t) und I(t) geht in der Animation nach links

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/e/ec/Cap_complex_animation.gif

von raketenfred (Gast)


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also für mich sieht das ganze voll ok aus

I vor U ist überall in den Grafiken gegeben, nur die y-Achse wurde 
didaktisch nicht gut eingezeichnet

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michel schrieb:
> Die Zeitachse für U(t) und I(t) geht in der Animation nach links
Eigentlich nicht. Hier ist der Zeitpunkt 0 der gerade aktuelle. Frühere 
Zeitpunkte sind weiter links. Die Zeitachse geht also nach rechts: 
spätere Zeit ist weiter rechts, so wie es der Pfeil der X-Achse auch 
angibt. Alles nur eine Frage des Standpunktes...

von Elena (Gast)


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>Dieses Bild müsste daher falsch sein?

Das ist kein Bild sondern eine Animation! Glick mal auf das Bild...

Normalerweise trägt man im Zeigerdiagramm des Kondensators den 
Spannungspfeil U in der x-Achse und den Strompfeil I=iwCU in der y-Achse 
auf. Diese Zeigeranordnung dreht sich dann im Gegenuhrzeigersinn, 
wodurch der Strompfeil dem Spannungspfeil um 90° in der Phase 
vorauseilt.

In der obigen Animation dreht sich die Zeigeranordnung aber im 
Uhrzeigersinn und deswegen sind die Pfeile gerade vertauscht. Die beiden 
phasenverschobenen Sinunsschwingungen für Strom und Spannung sind 
jedenfalls richtig, wenn die Zeitachse nach rechts geht, was die 
Animation ja erkennen läßt.

von Finsbury (Gast)


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ich schrieb:
> Questioneer schrieb:
>> Phasenverschiebung Kondensator ist -90°
>
> Ja hm zwischen was?
>
> Das eine ist dunkler, das andere ist größer. Ja die Frage ist immer was?

Was hat "der Ohm" grad gleich für elektrischen Widerstand postuliert? ;)

von Questioneer (Gast)


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Ok. Nicht bemerkt dass es animiert ist. Dann haben die den Drehsinn 
falsch. Das fortschreiten auf der Zeitachse steht für positiver werdende 
Winkel. Und positiv werdende winkel schreiten (mathematisch und auch 
technisch) im Gegenuhrzeigersinn fort. Sonst könnte ich ja meine 
Zeigerdreiecke malen wie ich will. Und wenn mir das als Falsch 
angekreidet wird sag ich einfach: "Bei mir dreht sich das ja auch anders 
rum".

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Angehängte Dateien:

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Questioneer schrieb:
> Das fortschreiten auf der Zeitachse steht für positiver werdende
> Winkel. Und positiv werdende winkel schreiten (mathematisch und auch
> technisch) im Gegenuhrzeigersinn fort.

Technisch: 99,9% aller Zeitmessinstrumente mit Zeigern zeigen das
Fortschreiten der Zeit durch eine Rechtsdrehung an.

Mathematisch: Die Mathematiker kennen keine Zeit, außerdem sind die
meisten wahrscheinlich anglophil ;_)

Aber wenn's dich stört (s. Anhang) ...

von Elena (Gast)


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>Technisch: 99,9% aller Zeitmessinstrumente mit Zeigern zeigen das
>Fortschreiten der Zeit durch eine Rechtsdrehung an.

Das hier ist aber keine Uhr, sondern ein Zeigerdiagramm, das per 
Definition im Gegenuhrzeigersinn dreht.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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> Das hier ist aber keine Uhr, sondern ein Zeigerdiagramm, das per
> Definition im Gegenuhrzeigersinn dreht.

Das ist eher eine Konvention als eine Definition. Aber für die Konven-
tionellen unter euch habe ich ja die Drehrichtung des Diagramms schon
umgedreht (s.o.).

... auf die Gefahr hin, dass jetzt einer kommt mit "Die y-Achse zeigt
aber per Definition immer nach oben." ;-)

hmm, sicherheitshalber noch einer: ;;--))

von Questioneer (Gast)


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Ok, wieder was gelernt. Schade das man da auch noch aufpassen muss, 
welche Umlaufrichtung der Zeichner vereinbart.
Reicht schon, dass ich mir Rechte und Linke Handregeln in 3D jedes mal 
wieder durchlesen muss :D

von Elena (Gast)


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>Ok, wieder was gelernt. Schade das man da auch noch aufpassen muss,
>welche Umlaufrichtung der Zeichner vereinbart.

Die vereinbarte Drehrichtung beim Zeigerdiagramm ist schon der 
Gegenuhrzeigersinn. Keine Ahnung warum das hier geändert wurde. 
Linkshänder??

von Physiker (Gast)


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Elena schrieb:
> Die vereinbarte Drehrichtung beim Zeigerdiagramm ist schon der
> Gegenuhrzeigersinn.
Unter Mathematikern vielleicht. Jeder Physiker geht erstmal von einer 
Rechtsdrehung aus und würde die Drehrichtung durch einen entsprechenden 
Vektorpfeil im (statischen) Zeigerbild angeben.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Ich sehe gerade, dass im Koordinatensystem die imaginäre Achse nach
rechts und die reelle nach oben zeigt. Es steht auch ein entsprechender
Kommentar dabei:

  "Darstellung der komplexen Spannung und des Stromes am Kondensator
  (Die imaginäre Achse ist horizontal gezeichnet, um die Zusammenhänge
  zu verdeutlichen)"

Damit ist die Drehung im Uhrzeigersinn auch mathematisch korrekt.

von Elena (Gast)


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>Unter Mathematikern vielleicht. Jeder Physiker geht erstmal von einer
>Rechtsdrehung aus und würde die Drehrichtung durch einen entsprechenden
>Vektorpfeil im (statischen) Zeigerbild angeben.

Nein, die Physiker sind nicht doof, sondern übernehmen das mathematische 
Verfahren anstandslos. -> Gerthsen-Kneser-Vogel

>"Darstellung der komplexen Spannung und des Stromes am Kondensator
>(Die imaginäre Achse ist horizontal gezeichnet, um die Zusammenhänge
>zu verdeutlichen)"

Und genau das ist falsch, weil in der Gaußschen Zahlenebene die Notation 
anders herum ist.

>Damit ist die Drehung im Uhrzeigersinn auch mathematisch korrekt.

Nein, er korrigiert einfach nur einen Fehler durch einen weiteren...

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Elena schrieb:
> Und genau das ist falsch, weil in der Gaußschen Zahlenebene die Notation
> anders herum ist.

So ist die Konvention. Es ist aber nicht falsch, die beiden Achsen zu
vertauschen, wenn sie trotzdem richtig beschriftet werden, was hier der
Fall ist (nur hat das — einschließlich mir — anfangs keiner gesehen).

Eine Konvention sollte natürlich nur in begründeten Fällen missachtet
werden, sonst hat sie ihren Zweck verfehlt. Hier haben wir es in meinen
Augen aber tatsächlich mit einem begründeten Fall zu tun:

Damit die Animation die Zusammenhänge richtig wiedergibt, muss die
Amplitudenachse des Zeitdiagramms auf der linken Seite in die gleiche
Richtung wie die reelle Achse des Zeigerdiagramms zeigen. Würde die
reelle Achse der Konvention folgend nach rechts zeigen, müsste die
Amplitudenachse dies ebenfalls tun. Die Zeitachse würde dann nach unten
zeigen und die Sinusschwingungen nach oben laufen.

Nach einer weiteren Konvention zeigt aber die Zeitachse ind einem
Amplitudendiagramm nicht nach unten, sondern nach rechts.

Man sieht: Egal wie man es dreht und wendet (hier wörtlich genommen),
ensteht immer ein Gebilde, das irgendwo den üblichen Darstellungsweisen
widerspricht. Der Ersteller der Animation steckte also in einer Zwick-
mühle, aus der er sich dadurch befreite, dass er zwar die Re/Im-Konven-
tion brach, dafür aber die Zeitachsenkonvention aufrecht erhielt.

Das ist meiner Meinung nach schon in Ordnung. Allerdings hätte er in dem
Kommentar darauf hinweisen sollen, dass sich durch die Vertauschung der
Re- und Im-Achsen der Drehsinn des Winkels ändert.

Wenn ich die Animation erstellt hätte, hätte ich wahrscheinlich die
Re-Achse nach oben, die Im-Achse nach links und die Zeitachse nach
rechts zeigen lassen. Das hätte warscheinlich am wenigsten Verwirrung
erzeugt. Der einzige Schönheitsfehler dabei wäre die Drehung der
komplexen Zahlenebene um 90°, was aber nicht weiter schlimm ist, weil es
bei der Drehbewegung der Zeiger weniger auf die absoluten, sondern mehr
auf die relativen Winkel ankommt.

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