Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisfrage: RC-Hochpass; Ua vor Ue?


von Lars W. (sitting_bull)


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Hallo,

ich habe ein kleines Problem, die Ergebnisse der Übertragungsfunktion 
eines simplen RC-Hochpasses richtig zu deuten:
Ua/Ue=RC*s/1+RCs
Phase fängt mit +90° an was ja bedeutet Ua eilt Ue 90° voraus. Den Satz 
finde ich auch so in einem Buch. Aber wie ist das in der Praxis möglich? 
Ich lege eine Spannung aus einem Generator an und noch zeitlich vorher 
wäre am Ausgang eine Spannung? Wäre ja nicht kausal...

Viele Grüße,
Lars

: Verschoben durch User
von John D. (Gast)


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Ein "echter" Sinus ist ein theoretisches Gebilde; er begann vor 
unendlicher Zeit und dauert unendlich lange an...

Beim ersten Anlegen eines Signals - und sei es sinusförmig - eilt das 
Ausgangssignal natürlich nicht dem Eingangssignal voraus.

von Onkel Dittmeyer (Gast)


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90 Grad voreilen ist auch nur 270 Grad nacheilen :)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Lars W. schrieb:
> Phase fängt mit +90° an was ja bedeutet Ua eilt Ue 90° voraus. Den Satz
> finde ich auch so in einem Buch. Aber wie ist das in der Praxis möglich?
> Ich lege eine Spannung aus einem Generator an und noch zeitlich vorher
> wäre am Ausgang eine Spannung? Wäre ja nicht kausal...

Die 90° Phasenverschiebung gelten für den stationären (vulgo: 
eingeschwungenen) Zustand. Im Einschaltmoment hast du den natürlich 
nicht.

von meinereiner (Gast)


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Onkel Dittmeyer schrieb:
> 90 Grad voreilen ist auch nur 270 Grad nacheilen :)

AH; Ich beginne langsam mein theor.Angelesenes zu verstehen.
    Schön, hier reinzulesen.
lg
meinereiner

von Lars W. (sitting_bull)


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Onkel Dittmeyer schrieb:
> 90 Grad voreilen ist auch nur 270 Grad nacheilen :)

Haha, ja so ungefähr kam ich auf das Problem: Da war ein Bode und eine 
dazugehörige Ortskurve geplottet und Ortskurve fing bei +270° an aber 
Bode bei -90°.
Ich habe dann selbst die Funktion geplottet und bekam passend wie 
erwartet +270°/+270° jeweils als Anfangswert.
Wir haben dann gerätselt warum das so "geschoben" wurde und die 
Argumentation das das Signal ja nicht vor der Anregung dasein könnte 
fiel auch. So kam ich dann auf einen einfachen Hochpass um das besser 
verstehen zu können und auf die Frage.

Jedenfalls danke schonmal an alle für die Erklärungen!!!

Viele Grüße,
Lars

von Helmut S. (helmuts)


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Ua/Ue = RC*s/(1+RCs)

Dieser Hochpass muss auch im Bodediagramm bei +90° anfangen. Falls 
nicht, dann hatte der Zeichner des Bodediagramms einen Fehler gemacht.

Ua/Ue = jw*R*C/(1+jw*R*C)

phi = 90° -arctan(w*R*C)

von Matthias L. (Gast)


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SIeh es mal so:

Es mus erst Strom fliessen, um Spannung am C aufzubauen (ihn also zu 
laden).

Dieser Stromfluss sorgt aber am R für eine (hohe) Ausgangsspannung. Sie 
fällt dann mit zunehmender Zeit/Spannung am C.

von Lars W. (sitting_bull)


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Helmut S. schrieb:
> Ua/Ue = RC*s/(1+RCs)
>
> Dieser Hochpass muss auch im Bodediagramm bei +90° anfangen. Falls
> nicht, dann hatte der Zeichner des Bodediagramms einen Fehler gemacht.
>
> Ua/Ue = jw*R*C/(1+jw*R*C)
>
> phi = 90° -arctan(w*R*C)

Ja, ist auch so. Habe ich vielleicht zu überschwänglich erzählt: Ich 
hatte ein komplexeres System gegeben und nicht zueinander passende 
Diagramme gefunden. Daraufhin habe ich es mit Matlab geplottet und 
wieder stimmige Anfangswerte erhalten (270°im Bode/270° Ortskurve). Dann 
wusste ich das da was "getrickst" wurde. Dann kam die Diskussion auf 
warum und das der Ausgang ja nicht vor dem Eingang kommen kann und es 
daher von 270° nach -90° "geschoben" werden muss. In dem Fall des 
komplexen Systems waren dies aber unterschiedliche Signale 
(Kraft/Strom). So hieß es, doch 270° geht weil unterschiedliche Größen, 
nur bei gleichen Größen müsste man "schieben".
Und daraufhin habe ich mir dann den Hochpass "als Beweis" ausgesucht um 
zu sehen, das es eben doch sein kann, das die gleiche "Signalart" (bei 
HP Spannung/Spannung) theoretisch eben am Ausgang eher Signal hat als 
der Eingang.

Irgendwie kann ich mit dem Zeug rechnen aber zu verstehen, was das in 
der Praxis heißt fällt mir sehr schwer.

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