RC Verständnis Phase

[Sina A. (sinapse)]

Hallo,

man nehme einen Kondensator und lege eine sinusspannung an. schaut man 
sich nun den strom an, ist dieser um 90 grad verschoben. alles klar, 
denn:
- bei maximaler spannung -> keine Spannungsänderung -> kein Strom
- bei nulldurchgang der spannung -> max. spannungsänderung -> max. strom

nehme ich nun einen widerstand in reihe dazu, sagt mir die 
impedanzrechnung, dass mit R+1/jwC auch die phasenverschiebung 
beeinflusst wird. beim RC glied ist der strom also nicht mehr ganz um 90 
grad versetzt. rechnerisch kann ich alles nachvollziehen, aber verstehe 
ich nicht, wieso es anschaulich dazu kommt. ich hätte gesagt:

- bei maximaler spannung -> keine änderung der spannung an R und C -> 
kein strom
- bei nulldurchgang der spannung -> max. spannungsänderung an R und C -> 
max. strom

anschaulich hätte ich jetzt gesagt, das durch das zusätzliche R zwar 
kleinere ströme fließen, aber immernoch die phase 90 grad beträgt. kann 
mir jemand sagen wo mein denkfehler liegt und beschreiben, wie die 
beeinflussung der phase zustande kommt?

danke

[Stromverdichter (Gast)]

OK, jetzt werde ich mal super-anschaulich.
Stellen wir uns also mal ganz dumm, und sagen der Kondensator ist ein 
Eimer.

Die Spannung ist der Wasserpegel, sei es der Wasserstand im Eimer oder 
der Druck als Wassersäule im Schlauch der Zuleitung.

Der Strom ist die Wassermenge pro Zeit, der durch den Schlauch fließt.


Fall 1 ohne Widerstand.

Für den Testfall ist der Schlauch unendlich Dick, die Wassersäule als 
Druck im Schlauch und als Wasserstand im Eimer bleiben immer gleich.

Wenn wir die Druck im Sinus-Rhythmus ändern, folgt der Wasserstand im 
Eimer immer dem eingestellten Druck. Bei maximalem Druck kann also kein 
Wasser mehr zufließen, da der Eimer schon voll ist.


Fall 2 mit Widerstand
Der Schlauch ist eng, das Wasser kann nur langsam fließen.

Prinzipiell will der Wasserstand immernoch dem Druck folgen. Wenn der 
Druck im Schlauch maximal wird, ist der Eimer aber noch nicht gefüllt. 
Wegen dem Widerstand dauert das jetzt länger.

Dadurch ergibt sich die Phasenverschiebung.

[Possetitjel (Gast)]

sina anargo schrieb:

> - bei maximaler spannung -> keine änderung der spannung
>   an R und C -> kein strom

Das ist falsch.

Wieso sollte den R die Spannungsänderung interessieren? Das
Ohmsche Gesetz kennst Du?

[Sina A. (sinapse)]

Stromverdichter schrieb:
> Prinzipiell will der Wasserstand immernoch dem Druck folgen. Wenn der
> Druck im Schlauch maximal wird, ist der Eimer aber noch nicht gefüllt.
> Wegen dem Widerstand dauert das jetzt länger.

wenn der druck im schlauch maximal wird, ist der eimer zwar noch nicht 
gefüllt, aber die änderung der spannung ist zu dem zeitpunkt null -> der 
eimer wird nicht voller und muesste im weiteren verlauf wieder abnehmen. 
ergo: der eimer wird zwar nicht mehr so voll, aber ansonsten muesste 
doch vom timing her alles so ablaufen wie ohne widerstand?


Possetitjel schrieb:
>> - bei maximaler spannung -> keine änderung der spannung
>>   an R und C -> kein strom
>
> Das ist falsch.
>
> Wieso sollte den R die Spannungsänderung interessieren? Das
> Ohmsche Gesetz kennst Du?

man kann doch auch die angelegte spannung an einem ohmschen widerstand 
verändern... was ist an dieser aussage falsch?

[Joachim (Gast)]

sina anargo schrieb:

> wenn der druck im schlauch maximal wird, ist der eimer zwar noch nicht
> gefüllt, aber die änderung der spannung ist zu dem zeitpunkt null -> der
> eimer wird nicht voller und muesste im weiteren verlauf wieder abnehmen.

Der Kondensator hinkt doch aufgrund des Spannungsabfalls am Widerstand 
hinterher. Wenn Du den Sinus im Maximum stoppst, dann wird der 
Kondensator noch weiter geladen. Das gilt auch wenn der Sinus wieder 
abwärts fährt, solange bis die Eingangsspannung kleiner als die am 
Kondensator ist.

Gruß

[Sina A. (sinapse)]

hmmm... irgendwie will sich der knoten in meinem kopf nicht loesen.  ich 
verstehe nur weshalb insgesamt weniger strom fliesst durch den 
widerstand... ich verstehe aber nicht wie durch den widerstand ein 
zeitlicher versatz entsteht. wie entsteht das hinterherhinken? das würde 
in meinem kopf nur entstehen können wenn das wasser eine gewisse 
trägheit mit sich bringt... der strom hat ja aber keine.

[Sina A. (sinapse)]

ok... hat sich erledigt. jetzt hats klick gemacht.

vielen dank