Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisproblem beim Parallelschwingkreis


von Tamer M. (kaffee89)


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Guten Abend :)

Ich hab einige Fragen zum Parallelschwingkreis. Denke schon eine Weile - 
vergeblich - darüber nach.

Wenn ich einen Parallelschwingkreis habe mit Rp Lp und Cp und diesen an 
eine Stromquelle anschließe, dann entspricht die gesamte Einströmung im 
Resonanzfall dem Strom durch den Widerstand Rp. Es entstehen hohe 
Spannungswerte.

Belaste ich jedoch eine Spannungsquelle mit dem gleichen 
Parallelschwingkreis, dann wird der Strom im Resonanzfall geringer, weil 
ich außerhalb der Resonanz einen viel größeren Leitwert habe. Dann ist 
der Strom durch den Widerstand minimal.

Aber anscheinend ist das falsch .. denn ich lese immer etwas anderes. Im 
Resonanzfall soll der Strom sein Minimum haben, wenn ich den 
Parallelschwingkreis an eine Stromquelle anschließe. Warum sollte das so 
sein? Der Quellenstrom ist doch konstant, wie soll der sich verringern? 
Ich hab hier richtige Verständnisprobleme. Hoffe mir kann jemand helfen.

von Martin S. (sirnails)


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Wenn der Schwingkreis in Resonanz ist, dann schwingen die Ladungsträger 
zwischen Spule und Kondensator und nur der Verlustanteil muss durch die 
Stromquelle eingespeist werden.

von Possetitjel (Gast)


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Tamer M. schrieb:

> Wenn ich einen Parallelschwingkreis habe mit Rp Lp und Cp
> und diesen an eine Stromquelle anschließe, dann entspricht
> die gesamte Einströmung im Resonanzfall dem Strom durch
> den Widerstand Rp. Es entstehen hohe Spannungswerte.

Ja, sicher. U = Rp * Iq
Man erhält die übliche Resonanzkurve. Richtig.

> Belaste ich jedoch eine Spannungsquelle mit dem gleichen
> Parallelschwingkreis, dann wird der Strom im Resonanzfall
> geringer,

...geringer als...? Als wann?

> weil ich außerhalb der Resonanz einen viel größeren Leitwert
> habe. Dann ist der Strom durch den Widerstand minimal.

Sollte so sein, ja.

> Aber anscheinend ist das falsch .. denn ich lese immer etwas
> anderes.

???

Genaues Zitat bitte.

> Im Resonanzfall soll der Strom sein Minimum haben, wenn ich
> den Parallelschwingkreis an eine Stromquelle anschließe.

Eine umgangssprachliche "Stromquelle" ist i.d.R. keine ideale
Stromquelle im Sinne der theoretischen Elektrotechnik. Man ist
gut beraten, von einer idealen Stromquelle zu sprechen, wenn
man eine ideale Stromquelle meint.
Gleiches gilt natürlich für Spannungsquellen. Ein Labornetzteil
kann praktisch innerhalb seines Regelbereiches als Spannungsquelle
angesehen werden - daraus folgert aber niemand, dass sich
unendlich hohe Ströme entnehmen lassen, wie es bei einer idealen
Spannungsquelle sein müsste.

> Warum  sollte das so sein? Der Quellenstrom ist doch konstant,
> wie soll der sich verringern?

Sicher; bei einer idealen Stromquelle ist der Strom definitionsgemäß
konstant. Er kann nicht abnehmen.
Reale Stromquellen - z.B. der Kollektor eines emittergegengekoppelten
Bipolartransistors - haben ziemlich hohe Innenwiderstände, aber halt
keine unendlich hohen. Das geht nicht.

> Ich hab hier richtige Verständnisprobleme.

Vermutlich ein rein sprachliches Problem.

von Tamer M. (kaffee89)


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https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/data/FB13-PhysikOnline/lm_data/lm_324/daten/kap_14/node87.htm

z.B. hier steht es auch, ohne das erwähnt wird ob die Spannung konstant 
gehalten wird oder die Einströmung. Das bringt mich total durcheinander.

von gvs (Gast)


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Der Parallelschwingkreis ist ein Widerstand der sich frequenzabhängig 
verhält, und eine bestimmte Frequenz sperrt. Wie bei allen Widerständen 
gilt das URI auch hier (allerdings haben wir ja Wechselgrößen sonst 
schwingt ja nichts -> Impedanz).

Ist der Schwingkreis außerhalb der Resonanz zeigt er kapazitives oder 
induktives Verhalten, ist also ein Hochpass oder Tiefpass (bezogen auf 
die Resonanzfrequenz). Ein PASS bedeutet, dass der Widerstand klein ist, 
bis hin zum Kurzschluss. Also ist doch klar, dass der Strom der durch 
fließt größer wird, und die Spannung kleiner.

In Resonanz ist dann der Strom durch den Widerstand minimal und die 
Spannung am Widerstand maximal (Sperrwirkung).


Beispiel:
Der einfachste Detektorempfänger zeigt diese Funktion recht anschaulich, 
und kommt ohne zusätzliche Stromquelle aus.

von Tamer M. (kaffee89)


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Vielen Dank für die Antwort, mein Verständnisproblem war aber - warum 
der Strom minimal wird. Nachdem ich mir das aber alles aufgezeichnet hab 
ist mir klar geworden, dass die Literatur hier schlampt:

Wird die Einströmung konstant gehalten, dann ergibt sich für die 
Spannung beim Parallelschwingkreis ein Resonanzmaximum (das konnte ich 
mir schon vorstellen).

Wird die Spannung konstant gehalten, dann ergibt sich für den Strom beim 
Parallelschwingkreis ein Resonanzminimum und das war der Knackpunkt! 
Viele Lehrbücher schreiben einfach diesen Satz zu Parallelschwingkreisen 
ohne eine Zeichnung, weil sie von Spannungsquellen ausgehen.

von Martin S. (sirnails)


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Tamer M. schrieb:
> Wird die Spannung konstant gehalten, dann ergibt sich für den Strom beim
> Parallelschwingkreis ein Resonanzminimum und das war der Knackpunkt!

Anders herum: Resonanz tritt am Schwingkreis immer auf, sonst wäre er 
kein Schwingkreis. Wird mit konstantem Strom gespeist, so läuft die 
Spannung gegen unendlich. Wird er mit konstanter Spannung gespeist, 
läuft der Strom gegen 0.

von Bernd K. (prof7bit)


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Tamer M. schrieb:

> Wenn ich einen Parallelschwingkreis habe mit Rp Lp und Cp

Zeig mal den Schaltplan. Meinst Du R, L, C alle drei parallelgeschaltet? 
In diesem Falle ist der Strom durch R konstant und nicht von der 
Frequenz abhänig, nur von der Spannung der Spannungsquelle.

Oder meinst Du R und L in Reihe und C parallel dazu? In diesem Falle 
wird der Strom durch R mit zunehmender Frequenz kleiner.

Oder meinst Du C und L parallel und in Reihe dazu noch ein R? In diesem 
Falle wird bei Resonanz der Leitwert der Parallschaltung 0 (ihr 
Widerstand unendlich) und es fliesst überhaupt kein Strom durch R.

Der Gesamtstrom aus der Quelle wird auf jeden Fall sein Minimum haben im 
Resonanzfall wenn die Blindleitwerte der parallel geschalteten L und C 
sich zu 0 aufaddieren.

*

Beim Serienschwingkreis hingegen addieren sich die Blindwiderstände und 
im Resonanzfall ist Rc + Rl = 0 also wird der Strom sein Maximum haben.

von Bernd K. (prof7bit)


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Tamer M. schrieb:

> Im
> Resonanzfall soll der Strom sein Minimum haben, wenn ich den
> Parallelschwingkreis an eine Stromquelle anschließe.

Weil bei einer Parallelschaltung der gesamte Leitwert die Summe der 
Leitwerte ist. Und wies es die Physik so will ist im Resonanzfall Gr + 
Gc = 0, also fielsst da der wenigste Strom.

Wenn es eine Konstantstromquelle ist dann wird die Spannung da am 
höchsten.

Das deckt sich exakt mit dem ersten Teil Deines Postings, wo siehst Du 
da den Widerspruch?

von Tamer M. (kaffee89)


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Ich meinte R C und L alle parallel.
Du hast jetzt aber auch beim Serienschwingkreis eine konstante Spannung 
angenommen und beim Parallelschwingkreis eine konstante Einströmung, 
richtig?

von Bernd K. (prof7bit)


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Bernd K. schrieb:
> Gr + Gc = 0,

Meinte natürlich Gl + Gc = 0, sorry, Tippfehler.

von Bernd K. (prof7bit)


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Tamer M. schrieb:

> Du hast jetzt aber auch beim Serienschwingkreis eine konstante Spannung
> angenommen und beim Parallelschwingkreis eine konstante Einströmung,
> richtig?

Konstantstromquelle hab ich beim zweiten mal Lesen erst gelesen. Also 
nochmal in ordentlicher Reihenfolge:

Konstantstrom, Parallelschaltung:

Im Resonanzfalle ist der (Blind)Leitwert am geringsten (Gc + Gl = 0, nur 
Gr bleibt übrig), somit der Widerstand der Schaltung am höchsten, da der 
Strom konstant gehalten wird ist die Spannung nun am höchsten, der 
gesamte Strom fliesst nun durch R. Ir = Iquelle und somit maximal.

Konstantspannung, Parallelschaltung

Im Resonanzfalle ist der Strom am geringsten, Spannung ist konstant. 
Strom durch R bleibt konstant.


Serienschaltung:

Diese erreicht ihren geringsten (Blind)widerstand bei Resonanz, 
demzufolge dort der höchste Strom bei Konstantspannungsquelle oder die 
geringste Spannung bei Konstantstromquelle.

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