Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Reihenschwingkreis Verständnisporblem


von Beny (Gast)


Lesenswert?

Hallo Leute,

wir haben von unserem Professor folgende Aufgabe bekommen.
Es handelt sich um einen idealen Schwingkreis der in Reihe geschaltet 
ist.

An der Kapazität sollen 300 V Spitze anliegen. Die Werte von C und L sin 
165 pF und 154 uH. Diese sollen mit der Resonanzfrequenz 1 MHZ betrieben 
werden.

Jetzt soll die Eingangsspannung berechnet werden die über L und C 
anliegt.

Müsste diese dann nicht eigentlich null sein, das sich beide 
Blindwiderstände wegkompensieren?

Wäre diese Aufgabe dann nicht vollkommen sinnlos?

von Dussel (Gast)


Lesenswert?

Ich habe von dem Thema nicht mehr viel Ahnung, deshalb nur als 
Denkansatz:
Du hast einen Spannungsteiler aus L und C. Die Spannung in der Mitte ist 
bekannt. Daraus kannst man die Spannung über den gesamten 
Spannungsteiler berechnen.
Ich denke nicht, dass die 0 ist.

von Beny (Gast)


Lesenswert?

Ja das Prinzip ist ja genau dass was du sagst. Es handelt sich aber ja 
um eine Resonanz.  XC und XL sind gleich groß und die Spannung an beiden 
Elementen sind gegenphasig. So war zumindest mein Gedankengang. 
Vielleicht hat ja noch jemand anders eine Idee zu dem Thema. Aber 
schonmal Danke für dein Feedback.

von Marek N. (Gast)


Lesenswert?

Wo liegt das Problem?
Reihehenschwingkreis hat minimale Impedanz bei Resonanz.
Ideale Bauelemente-> keine Wirkanteil -> idealer Kurzschluss.

von Tobi (Gast)


Lesenswert?

Hallo Beny,

die Phasenverschiebung hebt sich im Resonanzfall auf. Es handelt sich 
dann also praktisch um eine Reihenschaltung zweier ohmscher Widerstände. 
Wenn auf dem einen 300V abfallen, sind es auf dem anderen ebenfalls 
300V, so dass die Lösung 600V lautete, wenn da nicht noch die 
Spannungsüberhöhung wäre. Die musst du noch rausrechnen, um auf die 
tatsächlich über L und C anliegende Spannung zu kommen.

Formeln findest du z. B. hier im Abschnitt "Resonanzspannung an 
Bauelementen":

https://de.wikipedia.org/wiki/Reihenresonanz

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Tobi schrieb:
> Es handelt sich
> dann also praktisch um eine Reihenschaltung zweier ohmscher Widerstände.

Völliger Unfug

Beny schrieb:
> Müsste diese dann nicht eigentlich null sein, das sich beide
> Blindwiderstände wegkompensieren?

In Resonanz mit idealen Bauelementen ja.

Beny schrieb:
> mit der Resonanzfrequenz 1 MHZ betrieben
> werden.

Das ist aber nicht der genaue Resonanzpunkt.

von Tobi (Gast)


Lesenswert?

Sorry, hab im ersten Teil Blödsinn geschrieben. Marek N liegt völlig 
richtig. Aber dann brauchst du tatsächlich noch die Angabe zur Güte des 
Schwingkreises, also die verbleibenden ohmschen Widerstände, um da was 
berechnen zu können. ;-)

von Beny (Gast)


Lesenswert?

Hallo Tobi,

erstmal Danke für deine Antwort. Das Problem was ich dann erhalte ist, 
dass ich keinen Widerstand in der Schaltung habe. Es handelt sich hier 
nur um eine Kombination aus L und C. Wie kann ich das dann in diesem 
Fall berechnen?

von Beny (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Habe da mal versucht, was in LT zu simulieren. Könnt euch das ja mal 
anschauen und mir weiterhelfen wie man da auf den Wert kommt.

von Walter L. (Gast)


Lesenswert?

Der soll neben der Resofrequ. betrieben werden? Seltsam. Und das ohne R?

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Da gibt es nichts zu berechnen.
Dein Professor hat vorgegeben:"idealer Schwingkreis", das ist eine 
theoretische Aussage, in der Praxis gibt es keine idealen Bauteile.

Der sogenannte Saugkreis schliesst die anliegende Spannung bei maximaler 
Stromaufnahme kurz.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Liegt der Kreis nun nicht genau auf der Resonanzfrequenz, stellt er 
keinen idealen Kurzschluss dar. Für genaue Ergebnisse müssten 
Bauteilewerte exakt angegeben werden, ESR des Kondensators 
beispielsweise.

Ob der Professor nun will, dass aus der Resonanzkurve und der 
Verstimmung ggü der anliegenden Frequenz... ...

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Beny schrieb:
> Müsste diese dann nicht eigentlich null sein, das sich beide
> Blindwiderstände wegkompensieren?
Ja, exakt so ist's.
Bei idealen Bauteilen koennte ich die Spannungsquelle durch einen 
Kurzsschluss (also Spannung = 0) ersetzen und die Energie die dann 
"zufaellig" genau zu diesem Zeitpunkt in L und C gespeichert ist, wuerde 
ewig hin- und herpendeln und dann einen entsprechenden Spannungverlauf 
an den Bauteilen (also auch dem C) verursachen. Jetzt koennte man noch 
berechnen, welche Energie fuer 300V max. Spannung am C noetig waere.
Geht aber alles nur mit idealen Bauteilen...

> Wäre diese Aufgabe dann nicht vollkommen sinnlos?
Naja, besonders sinnvoll kommt sie mir nun auch nicht grad' vor.

Gruss
WK

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Beny schrieb:
> Wie kann ich das dann in diesem
> Fall berechnen?

Zeige bitte mal den vollständigen Originaltext der Aufgabenstellung. 
Vielleicht findet sich dort ja doch ein Hinweis, aus der sich eine 
bestimmte Güte und damit ein endlicher Wert der Eingangsspannung 
berechnen lässt.

Ansosnten gilt, was du schon im Ausgangspost beschrieben hast. Der 
benötigte Wert der Eingangsspannung hängt von der Güte des 
Schwingkreises ab. Wenn im SK kein R vorhanden ist und alle Bauteile als 
ideal anzusehen sind, geht die Güte gegen unendlich, die benötigte 
Eingangsspannung genau bei der Resonanzfrequenz geht damit gegen 0V.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Der Professor müsste halt mehr Angaben in die Aufgabe hineinschreiben. 
Vielleicht ists ja ein Salamithread und es kommen scheibchenweise 
weitere Angaben, wie zum Beispiel der Generatorinnenwiderstand.

Der wäre nämlich der Gesamtwiderstand in einem geschlossenen Stromkreis 
aus Generator, dessen Ri, dann noch L (bekannt) und C (bekannt).

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Der Strom durch den idealen Kondensator liesse sich berechnen Xc und 
angegebene Spannung am Kondensator. Damit wäre der Strom insgesamt 
bekannt (an allen Punkten des Stromkreises gleich), daraus dann der 
Spannungs(ab)fall am Ri bzw. Z des Generators.

Ist der Kreis sehr nahe an seiner Resonanzfrequenz betrieben, wird Xc = 
Xl, die "äussere Spannung" gleich null.

von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Das Beispiel ist ganz und gar nicht sinnlos.

Berechnet man die Resonanzfrequenz der Bauteile kommt man auf eine 
Frequenz von 998,43kHz und ist damit neben der betriebenen Frequenz.

Berechnet man beide Impedanzen sieht man, dass die Impedanz der 
Induktivität größer ist (Schwingkreis wird über der Resonanzfrequenz 
betrieben -> induktiver Anteil ist immer größer).
|Xl| = 967,6 Ohm
|Xc| = 964,6 Ohm
-> 3Ohm induktiv

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Ja, Daniel, aber wir wissen immer noch nicht, welchen Innenwiderstand 
der speisende Generator haben soll.

von Daniel (Gast)


Lesenswert?

Der Strom an beiden Elementen muss gleich sein.
Jetzt kann man die Spannung an beiden Elementen berechnen und bildet 
dann die Differenz.
Die Differenz ist die Spannung, die die Spannungsquelle bereitstellen 
muss.

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Beny schrieb:
> Habe da mal versucht, was in LT zu simulieren. Könnt euch das ja mal
> anschauen und mir weiterhelfen wie man da auf den Wert kommt.

Ersetze mal die Spannungsquelle durch eine Stromquelle (320mA). 
Zumindest ist die realistischer als der Anschluss einer Spannungsquelle.
Dann kommen 300V an L und C heraus und rund 5V an der Stromquelle.
Theoretisch nachvollziehen kann ich das nicht, das Problem hier sind 
vermutlich Schwingkreise mit idealen Bauelementen und die Tatsache, dass 
die Resonanzfrequenz der beiden Elemente eben nicht exakt 1MHz ist.
Die idealen BE gibt es nicht mal in LTSpice*, denn sonst müssten 
tatsächlich 0V herauskommen.

* In LTSpice werden meines Wissens teilweise parasitäre Elemente 
eingefügt. Details weiß ich jedoch nicht.
Vermutlich werden auch Strom- und Spannungsquellen mit Innenwiderständen 
angesetzt. Leicht zu testen mit Stromquellen: eine mit 1A liefert eine 
Leerlaufspannung von 1 TeraVolt, heißt also: 1TΩ Lastwiderstand ist 
eingebaut.

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> denn sonst müssten tatsächlich 0V herauskommen.
... wenn man die exakte Resonanzfrequenz an der Quelle einstellt.

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Beny schrieb:
> Habe da mal versucht, was in LT zu simulieren. Könnt euch das ja mal
> anschauen und mir weiterhelfen wie man da auf den Wert kommt.

Da hats 1mOhm drin! (Spule)

Beitrag #6773011 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> * In LTSpice werden meines Wissens teilweise parasitäre Elemente
> eingefügt. Details weiß ich jedoch nicht.
> Vermutlich werden auch Strom- und Spannungsquellen mit Innenwiderständen
> angesetzt. Leicht zu testen mit Stromquellen: eine mit 1A liefert eine
> Leerlaufspannung von 1 TeraVolt, heißt also: 1TΩ Lastwiderstand ist
> eingebaut.

Irgendwo müssen sie ja begrenzen sonst gäbs beim Rechnen Zahlenüberläufe 
und Division by Zero Fehler.

Nichtverzweifelter schrieb:
> ESR des Kondensators

Es sind "Ideale" Bauelemente.
Leute das ist eine Rechenaufgabe, Ich hatte oben schon den Hinweis 
gegeben dass die Resonanzfrequenz eben nicht exakt bei 1MHz liegt, also 
kann man rechnen.

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Udo S. schrieb:
> Irgendwo müssen sie ja begrenzen sonst gäbs beim Rechnen Zahlenüberläufe
> und Division by Zero Fehler.

Ja klar, das ist auch der Grund.

Beitrag #6773033 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Der genaue Wortlaut der Aufgabenstellung wäre schon sinnvoll. Ohne
diesen kann man nur raten, wie das der Professor vielleicht haben
könnte.

Natürlich kann es auch sein, dass er die Aufgabe einfach nur schlecht
formuliert hat. Dann hilft nur, bei ihm persönlich nachzufragen.

von Helge (Gast)


Lesenswert?

Beny schrieb:
> Müsste diese dann nicht eigentlich null sein, das sich beide
> Blindwiderstände wegkompensieren?
>
> Wäre diese Aufgabe dann nicht vollkommen sinnlos?

Das wird die Antwort sein, die der Prof haben will.

Beitrag #6773108 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Lesenswert?

-0.944V

Beitrag #6773116 wurde von einem Moderator gelöscht.
von ??? (Gast)


Lesenswert?

Yalu X. schrieb:
> Der genaue Wortlaut der Aufgabenstellung wäre schon sinnvoll. Ohne
> diesen kann man nur raten, wie das der Professor vielleicht haben
> könnte.
>
> Natürlich kann es auch sein, dass er die Aufgabe einfach nur schlecht
> formuliert hat. Dann hilft nur, bei ihm persönlich nachzufragen.

Die Angaben des Tos sind völlig ausreichend um die Aufgabe korrekt zu 
lösen.

Diskussionen und spekulationen in der Mathematik sind daher überflüssig.

Man Kann es formell lösen oder zeichnerisch. Beide Lösungsgänge sind 
korrekt.


Nun zu!

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Satzzeichen, Gross- und Kleinschreiben und Lösungswege, statt -gänge, 
FrauFragezeichen!

Nun zeig'! 😄

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Lesenswert?

Ich nehme mal die (-1) bei mir als Zustimmung. Sogar LTSpice stimmt mir 
zu ;-)

von ??? (Gast)


Lesenswert?

LTSpice war hier nicht gefragt.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Aber auch nicht ausdrücklich "verboten".

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Lesenswert?

Nun, die Spannungsteilerregel (auch wenn in diesem Fall mit komplexen 
Impedanzen), sollte wohl jeder selber hinbekommen.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

(Ansonsten müsste das der Herr Professor ja in die Aufgabe 
reinschreiben... oder wie vor Jahrzehnten: Taschenrechner nicht erlaubt! 
)

von ??? (Gast)


Lesenswert?

Joe G. schrieb:
> Nun, die Spannungsteilerregel (auch wenn in diesem Fall mit
> komplexen
> Impedanzen), sollte wohl jeder selber hinbekommen.

+10

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

??? schrieb:
> Die Angaben des Tos sind völlig ausreichend um die Aufgabe korrekt zu
> lösen.

nö. denn der TO schreibt

Beny schrieb:
> mit der Resonanzfrequenz 1 MHZ

je nachdem, ob die "Resonanzfrequenz" ober "1MHz" in der Aufgabe steht, 
ergeben sich ganz andere Ergebnisse.  und wenn beides in der Aufgabe 
steht, ist sie schlecht gestellt.

also nochmal die Bitte nach der Originalformulierung der Aufgabe

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Joe G. schrieb:
> Ich nehme mal die (-1) bei mir als Zustimmung. Sogar LTSpice stimmt mir
> zu ;-)

Deine -0.9V rühren von der Ablage zwischen der Resonanzfrequenz und den 
1MHz her.
Da aber wohl in der Aufgabe stand, dass der Kreis in Resonanz betrieben 
wird (was ja ein kleiner Widerspruch ist: 1MHz und die Bauteilwerte), 
ist eher die qualitative Antwort mit 0V die gewünschte.

??? schrieb:
> LTSpice war hier nicht gefragt.

Nichtverzweifelter schrieb:
> Aber auch nicht ausdrücklich "verboten".

Wie oben schon erwähnt: LTSpice rechnet mit weiteren 'versteckten' 
parasitären Effekten; am deutlichsten ist der 1mΩ Serienwiderstand bei 
der Spule, der sogar genannt ist.
Und von einer Spannungsquelle ist eh nicht die Rede, es wird nur gesagt, 
dass an L und C 300Vs anliegen sollen.
Ohne Spannungs- oder Stromquelle lässt sich eh nichts simulieren ...

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Da aber wohl in der Aufgabe stand, dass der Kreis in Resonanz betrieben
> wird (was ja ein kleiner Widerspruch ist: 1MHz und die Bauteilwerte),
> ist eher die qualitative Antwort mit 0V die gewünschte.

Sehe ich nicht so. Es sing exakte Zahlenwerte angegeben. MIt denen kann 
man rechnen. Da auch explizit angegeben ist dass es ideale Bauteile sind 
kann man im Resonanzpunkt nichts mehr rechnen.
Yalu hat schon recht.
Wie immer sollte man auf so einen Post nur schreiben:
"Bitte die komplette originale Aufgabe posten".

Aber der TO "Beny" hält sich fein raus, entweder er wartet ab bis hier 
jemand unbedingt zeigen muss dass er es rechnen kann, oder er hat schon 
bei einem Kommilitonen abgeschrieben.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Lesenswert?

Nun stellt euch mal nicht so an. Gefragt war sicherlich nach der 
Eingangsspannung bei einer Frequenz von 1 MHz. Das Wort (Resonanz) hat 
der TO sicherlich reingemogelt.
Wo soll das Problem bei LTSpice sein? Den seriellen Widerstand bei L 
einfach auf 0 setzen und eine ideale Spannungsquelle verwenden.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Die "Ablage" wurde längst erwähnt, auch bestimmt, ob nun Xl oder Xc 
überwiegt.

Nicht angegenen wurde vom TO die originalgetreue Fragestellung.

Nur eben der Widerspruch der zu berechnenden Resonanzfrequenz von 
154Mikrohenry sowie 165 Picofarad ggü. "Resonanzfrequenz 1 MHz".

Die Fragestellung an sich ist fehlerhaft!

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Weitere Salamischeiben wurden nicht nachgereicht, daher lege ich mir 
jetzt noch ein paar zusätzliche aufs Brot....Mahlzeit! 😄😉😄

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> je nachdem, ob die "Resonanzfrequenz" ober "1MHz" in der Aufgabe steht,
> ergeben sich ganz andere Ergebnisse.

Eben.

Und wenn tatsächlich die Resonanzfrequenz gemeint ist, dann sind die
Werte für C und L überflüssig, da die Impedanz eines idealen
Serienschwingkreises an der Resonanzfrequenz immer 0 ist. Es könnte
allerdings sein, das der Prof die Studis damit bewusst auf eine falsche
Fährte locken möchte.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Yalu X. schrieb:
> das der Prof die Studis damit bewusst auf eine falsche
> Fährte locken möchte.

Oder der TO.

von ??? (Gast)


Lesenswert?

Jetzt muss ich aber einen Einspruch einlegen.


Wo steht geschrieben das es hier um 1,000 MHz geht?

Was bedeutet denn 998.43 kHz? Rundet mal entsprechend!

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Wird mir zu dumm...

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

??? schrieb:
> Was bedeutet denn 998.43 kHz? Rundet mal entsprechend!

998 kHz

von LostInMusic (Gast)


Lesenswert?

>Da aber wohl in der Aufgabe stand, dass der Kreis in Resonanz betrieben
>wird (was ja ein kleiner Widerspruch ist: 1MHz und die Bauteilwerte),

Es gibt sogar noch einen Widerspruch: Die 300 V am Kondensator. Bei 
einem idealen LC-Serienschwingkreis in Resonanz hätte die 
Generatorspannung die Amplitude Null und die Amplituden über L und C 
wären unendlich (mathematisch sauberer: Die Ausdrücke für die 
entsprechenden Größen divergieren).

Wahrscheinlich soll mit dem Satz "Diese sollen mit der Resonanzfrequenz 
1 MHZ betrieben werden" ausgedrückt werden, dass der LC-Schwingkreis 
einfach an einen Sinusgenerator mit der Frequenz 1 MHz angeschlossen 
ist. Es liegt also eine erzwungene Oszillation vor, was der Autor (oder 
der TO) womöglich mit Resonanz verwechselt hat.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


Lesenswert?

Beny schrieb:
> An der Kapazität sollen 300 V Spitze anliegen. Die Werte von C und L sin
> 165 pF und 154 uH. Diese sollen mit der Resonanzfrequenz 1 MHZ betrieben
> werden.

Gibt noch eine Interpretation: mit den 300V die am C anliegen könnte man 
den Serien-R berechnen. Nur dann wäre das kein idealer Schwingkreis.

Oder es ist ganz simpel gemeint: die Rundungsfehler vernachlässigen, der 
Schwingkreis ist in Resonanz. Ergebnis: glatter Kurzschluß!

Also die präzise Aufgabenstellung bitte, TO. Vielleicht ist da noch eine 
Kleinigkeit die Du übersehen hast, die aber zur korrekten Lösung führt. 
Auf welchem Niveau bewegt sich die Aufgabe überhaupt? Allgemeine 
Elektrotechnik in der 10. Klasse oder HF-Technik im 3. Semester - das 
macht schon einen Unterschied.

Beitrag #6773278 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6773280 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6773281 wurde von einem Moderator gelöscht.
von HildeK (Gast)


Lesenswert?

Nichtverzweifelter schrieb im Beitrag #6773280:
> Nun, wenn man bedenkt, ein idealer Schwingkreis, dann eine Einspeisung,
> nicht ideal…

Wo war denn von einer Einspeisung überhaupt die Rede? Die hatte nur der 
TO angesetzt zum Simulieren. Im Eröffnungspost mit dem Zitat der 
Aufgabenstellung jedenfalls nicht ...
Nur von einem L, einem C und einer Spannung an C und einer Frequenz.
Die Frage war, welche Spannung sich an den Enden des 
Reihenschwingkreises einstellt.
Trotzdem muss der Kreis angeregt werden.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


Lesenswert?

Nichtverzweifelter schrieb im Beitrag #6773281:
> Ja, da könnte man verzweifeln! Tu ich aber nicht.

Verzweiflung lohnt sich nicht, schon gar nicht als Nichtverzweifelter 
...

Solange der TO hier keine exakten Randbedingungen bringt, bleibt das 
eine Rätselrunde und das lohnt sich auch nicht.

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Die im Minutentakt ab 13:42 Uhr rausgehauenen Beiträge stammen wieder 
vom Troll, werden aber zuverlässig von den Mods gelöscht werden, selber 
Zirkus schon heute morgen. Danke @ Mods!

Die Trollbeiträge zeichnen sich durch jegliches Fehlen von fachbezogenen 
Inhalt aus.

Es handelt sich höchstwahrscheinlich um Darius M. aus Solingen 
(oldeurope), einfach mal googeln, der ist "weltberühmt" und aus wirklich 
jedem Forum rausgeflogen.

Ignoriert "ihn" einfach. Ich schreib hier nix mehr, der Beny scheint ja 
auch die "komplette Aufgabe" nicht nachliefern zu wollen, sozusagen "den 
originalen Wortlaut" des Professors.

MfG

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Und noch "direkt" an den Troll, der meinen nickname benutzt:

Du kannst beliebige IPs benutzen, nur halt meine nicht, Du Depp. Daran 
erkennt die Moderation auch spielend meine wahren Beiträge, an meiner 
unveränderlichen IP.

von Carlo (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Beny schrieb:
>> Habe da mal versucht, was in LT zu simulieren. Könnt euch das ja mal
>> anschauen und mir weiterhelfen wie man da auf den Wert kommt.
>
> Ersetze mal die Spannungsquelle durch eine Stromquelle (320mA).
> Zumindest ist die realistischer als der Anschluss einer Spannungsquelle.
> Dann kommen 300V an L und C heraus und rund 5V an der Stromquelle.
> Theoretisch nachvollziehen kann ich das nicht, das Problem hier sind
> vermutlich Schwingkreise mit idealen Bauelementen und die Tatsache, dass
> die Resonanzfrequenz der beiden Elemente eben nicht exakt 1MHz ist.
> Die idealen BE gibt es nicht mal in LTSpice*, denn sonst müssten
> tatsächlich 0V herauskommen.
>
> * In LTSpice werden meines Wissens teilweise parasitäre Elemente
> eingefügt. Details weiß ich jedoch nicht.
> Vermutlich werden auch Strom- und Spannungsquellen mit Innenwiderständen
> angesetzt. Leicht zu testen mit Stromquellen: eine mit 1A liefert eine
> Leerlaufspannung von 1 TeraVolt, heißt also: 1TΩ Lastwiderstand ist
> eingebaut.

Ideale Spg-Quelle fix Spg

... :-)  ... hier einige weitere Versionen
Einfach simulieren und eventuell Schaltung anpassen

Beitrag "Re: Resonanzkurve RLC-Reihenschwingkreis"

Beitrag "Einfache RLC-Schaltung-Aufgabe, ist das ein Schwingkreis?"

mit Ein- und Ausschalten  und ausschwingverhalten
Beitrag "Re: Schwingkreis mit Oszilloskop vermessen"

etwas komplexer
Beitrag "Re: Resonanz Frequenz einer Impedanz"

Beitrag "Re: LtSpice: Stromquelle wirft Fehler -> offener Knoten"

Beitrag #6773560 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6773561 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> ... idealen Schwingkreis der in Reihe geschaltet
> ...
> Die Werte von C und L sind
> 165 pF und 154 uH. Diese sollen mit der Resonanzfrequenz
> 1 MHZ betrieben werden.
> ...
> Wäre diese Aufgabe dann nicht vollkommen sinnlos?

Zusammengefasst:
Die Resonanzfrequenz ist eben nicht genau 1,000000... MHz, sondern
ca. 1500 Hz niedriger.
Also hat der Reihenschwingkreis bei 1 MHz eine (relativ grosse,
aber endliche induktive) Gesamtadmittanz.

Mit der kann man dann rechnen; die Spitzenspannung am Kondensator
und damit der Strom durch den Reihenkreis ist ja gegeben.

Beitrag #6773664 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Nichtverzweifelter schrieb im Beitrag #6773664:
> Wobei die Frage erlaubt sei ob die Spannung real gemessen oder nur
> berechnet wurde.

Und wieder der Troll!

Leg' Dir gefälligst einen "eigenen" nickname zu!

Beitrag #6773879 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Peter Petersson (Gast)


Lesenswert?

Zu geiler Thread schon wieder hier. Die einen philosophieren, dass die 
tatsächliche Resonanzfrequenz von den angegebenen 1 MHz um 0,001 
abweicht (rofl lol), die anderen Fragen nach der Güte des idealen 
Schwingkreises (lol rofl) und die nächsten sind schon weiter und trollen 
direkt (rofl rofl). Ich komme hier gar nicht hinterher so oft will man 
sich an den Kopf fassen und verzweifelt lachen und sich doch wieder an 
den Kopf fassen (rofl rofl).

----
@TO: Du hast absolut Recht, die Antwort ist 0. :)

von igor (Gast)


Lesenswert?

Ui=Uc-Ul
Ui=Uc-i*Xl
Ui=Uc(1-(2pi*f)²*L*C)
Ui=-0,944V

Beitrag #6773981 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Teo (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Trotzdem muss der Kreis angeregt werden.

Stromkreis offen, Kondensator geladen. Stromkreis schließen.... Da sieht 
man sofort, das das keine Spannung sein kann.

Beitrag #6773997 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


Lesenswert?

igor schrieb:
> Ui=Uc-Ul
> Ui=Uc-i*Xl
> Ui=Uc(1-(2pi*f)²*L*C)
> Ui=-0,944V

Sag ich doch [1], interessiert aber hier keinen :-(

[1] Beitrag "Re: Reihenschwingkreis Verständnisporblem"

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> Zu geiler Thread schon wieder hier. Die einen philosophieren,
> dass die tatsächliche Resonanzfrequenz von den angegebenen 1 MHz
> um 0,001
(by the way  0,001 mal was?)
> abweicht (rofl lol), ...

Wenn die Resonanzfrequenz exakt getroffen wäre, wäre die
Admittanz gleich 0, damit auch die Spannung an eben dieser
Reihenschaltung mit "idealer" Induktivität und Kapazität.

NUR, wenn die anregende Frequenz (ggf. knapp) NEBEN der
Resonanzfrequenz liegt, liegt an dieser Hintereinanderschaltung
eine Spannung ungleich null an.
---
Irgendwelche "Philosophien" (sowas, wie Baerbocksche Kobolde u.ä.?)
haben da überhaupt nix mit zu tun ;-)

Beitrag #6774330 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6774365 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6774394 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Aunt Clara (Gast)


Lesenswert?

HildeK schrieb:
> Trotzdem muss der Kreis angeregt werden.

(Idealer Trafo vielleicht? Möglicherweise hatte der Professor auch
einen solchen erwähnt, zusätzlich zu diversen Konretisierungen der
genauen Randbedingungen sowie der Aufgabe selbst.

Aber weil der TO sich jetzt ob seiner Versäumnisse schämt, werden
wir aus seinem Munde wohl nichts mehr an Ergänzungen hören.)


Symbiont from outer space meinte im Beitrag #6774330:
> [DELETED], ohne daß der Moderator mit mir Kontakt aufgenommen hat

(Ach, Du Ärmster.

Zu welchem Zweck denn bitte? Zwecks Mitteilung "Du hast etwas
falsch gemacht - laß das."? Das wußtest Du auch schon vorher.

Oder hätte er formal_um_Erlaubnis_zur_Löschung_bitten_sollen
- damit Herr Hochwürden Nickname-Plagiator sich besser fühlt?

Oder...?)

Beitrag #6774494 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Rummel Rainer (Gast)


Lesenswert?

Die Resonanzfrequenz ist auf zweite Nachkommastelle gerundet 1 MHz. 
(0,995 -> rund 1) Anders kann die Aufgabe kaum gemeint sein, denn sonst 
stünde dort ja nicht Resonanzfrequenz ist 1 MHz. Es ist eine 
Verständnisfrage. Kein Prof will hören „Aber Herr Professor wir haben 
herausgefunden dass die tatsächliche Resonanzfrequenz 0,5% neben Ihrer 
Angabe liegt“ - Das sind genau die Studis gewesen die keiner leiden 
konnte. Selbst der Prof nicht.

von nicht der echte Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Rummel Rainer schrieb:
> Die Resonanzfrequenz ist auf zweite Nachkommastelle gerundet 1
> MHz.
> (0,995 -> rund 1) Anders kann die Aufgabe kaum gemeint sein, denn sonst
> stünde dort ja nicht Resonanzfrequenz ist 1 MHz. Es ist eine
> Verständnisfrage. Kein Prof will hören „Aber Herr Professor wir haben
> herausgefunden dass die tatsächliche Resonanzfrequenz 0,5% neben Ihrer
> Angabe liegt“ - Das sind genau die Studis gewesen die keiner leiden
> konnte. Selbst der Prof nicht.

+10 Punkte

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

Rein mathematisch:
"Ideale" Bauteile sind ähnlich weit von der Realität entfernt, wie
die relevante ideale Resonanzfrequenz von den 1,000... MHz. -
In der Praxis liegt an einem solchen Reihenschwingkreis IMMER eine 
Spannung an, falls Strom durch ihn fliesst,
wg. der nicht 'genau' zu treffenden Resonanzfrequenz UND der 
nichtidealen
Bauteile.
Die ganz oben angegebene Aufgabenstellung war insofern eine rein
theoretische ...

von Rainer V. (a_zip)


Lesenswert?

Peter Petersson schrieb:
> Zu geiler Thread schon wieder hier. Die einen philosophieren, dass die
> tatsächliche Resonanzfrequenz von den angegebenen 1 MHz um 0,001
> abweicht (rofl lol), die anderen Fragen nach der Güte des idealen
> Schwingkreises (lol rofl) und die nächsten sind schon weiter und trollen
> direkt (rofl rofl). Ich komme hier gar nicht hinterher so oft will man
> sich an den Kopf fassen und verzweifelt lachen und sich doch wieder an
> den Kopf fassen (rofl rofl).

nein nein, richtig gute Unterhaltung! Man kann doch nur lachen...ich 
erinnere mich an diverse Prüfungssituationen, wo aber weder Prüfer noch 
Prüfling wirklich etwas zu lachen hatten (mußte eine zeitlang als 
Beisitzer dasein). Der Prüfling, weil er aus Verzweiflung phantasiert 
hat und der Prüfer, weil er mit den Phantasien nicht zurechtkam...echt 
affengeil manchmal...sorry mußte jetzt sein!
Gruß Rainer

von LostInMusic (Gast)


Lesenswert?

>Anders kann die Aufgabe kaum gemeint sein

Aber wenn die Bauteile ideal sind und der Kreis genau auf seiner 
Resonanzfrequenz schwingt und dabei für die Quelle einen Kurzschluss 
darstellt und deshalb ihre Klemmenspannung Null ist, dann würde mich mal 
interessieren, wie Du damit die Angabe "An der Kapazität sollen 300 V 
Spitze anliegen" in Einklang bringen willst.

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

LostInMusic schrieb:
> dann würde mich mal
> interessieren, wie Du damit die Angabe "An der Kapazität sollen 300 V
> Spitze anliegen" in Einklang bringen willst.

Dann tuste halt vorher in deinen idealen Kondensator 7.425µJoule Energie 
reinfuellen tun. Ist das echt so schwer?

SCNR,
WK

von nicht der echte Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Teo D. schrieb:
> Beny schrieb:
>> Habe da mal versucht, was in LT zu simulieren. Könnt euch das ja mal
>> anschauen und mir weiterhelfen wie man da auf den Wert kommt.
>
> Da hats 1mOhm drin! (Spule)

Wie viel Watt?

von nicht der echte Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> ??? schrieb:
>> Die Angaben des Tos sind völlig ausreichend um die Aufgabe korrekt zu
>> lösen.
>
> nö. denn der TO schreibt
>
> Beny schrieb:
>> mit der Resonanzfrequenz 1 MHZ
>
> je nachdem, ob die "Resonanzfrequenz" ober "1MHz" in der Aufgabe steht,
> ergeben sich ganz andere Ergebnisse.  und wenn beides in der Aufgabe
> steht, ist sie schlecht gestellt.
>
> also nochmal die Bitte nach der Originalformulierung der Aufgabe

Ja, und?

Wenn die Fragestellung mehrdeutig ist, dann sind eben alle Ergebnisse zu 
erläutern.

Ist das soooooooooo schwierig?

Am Verlauf dieses Threads ergeben sich weitere Erkenntnisse zu den 
Postern….

von Elektrofan (Gast)


Lesenswert?

> ... und dabei für die Quelle einen Kurzschluss
> darstellt und deshalb ihre Klemmenspannung Null ist, dann würde mich
> mal interessieren, wie Du damit die Angabe "An der Kapazität sollen
> 300 V Spitze anliegen" in Einklang bringen willst.

Nicht schwer.
Eine passende (ideale) Stromquelle tut's...

von Rummel Rainer (Gast)


Lesenswert?

LostInMusic schrieb:
> Aber wenn die Bauteile ideal sind und der Kreis genau auf seiner
> Resonanzfrequenz schwingt und dabei für die Quelle einen Kurzschluss
> darstellt und deshalb ihre Klemmenspannung Null ist, dann würde mich mal
> interessieren, wie Du damit die Angabe "An der Kapazität sollen 300 V
> Spitze anliegen" in Einklang bringen willst.

Oh mein Gott. Bitte sag mir dass du in ET1 durchgefallen bist. Du hast 
nämlich offensichtlich keine Ahnung von der Materie. 🙈

von HannesJo (Gast)


Lesenswert?

LostInMusic schrieb:
> ... dann würde mich mal
> interessieren, wie Du damit die Angabe "An der Kapazität sollen 300 V
> Spitze anliegen" in Einklang bringen willst.

Im Schwingkreis findet Energieaustausch zwischen L und C statt. Wie soll 
das wohl gehen ohne Spannung? Die äußere Klemmenspannung ist die Summe 
aus X_L und X_C und ergibt bei Resonanz im zeitlichen Mittel 0. Junge 
Junge..

von Rummel Rainer (Gast)


Lesenswert?

U_Xl und U_Xc 😜

von LostInMusic (Gast)


Lesenswert?

>Wäre diese Aufgabe dann nicht vollkommen sinnlos?

Der Text ist ein exzellentes Beispiel für eine unklare und 
missverständliche Problembeschreibung. Wenn es einen Wettbewerb in 
dieser Disziplin gäbe, hätte er den ersten Preis verdient. Zumindest in 
diesem Sinne ist die Aufgabe nicht sinnlos.

>Die äußere Klemmenspannung [...] ergibt bei Resonanz im zeitlichen Mittel 0

Sie ist sogar konstant Null.

von HannesJo (Gast)


Lesenswert?

LostInMusic schrieb:
> Sie ist sogar konstant Null

Dass ausgerechnet du jetzt mit Klugscheißen anfängst ist der Witz des 
Tages. Du dachtest eben noch alles wäre zu jedem Zeitpunkt null. Ich bin 
jetzt noch am Lachen. Hast jetzt wohl schnell nochmal nachgeschlagen und 
willst gleich wieder einen auf Experte machen was :DDDDD

von HannesJo (Gast)


Lesenswert?

LostInMusic schrieb:
> Der Text ist ein exzellentes Beispiel für eine unklare und
> missverständliche Problembeschreibung. Wenn es einen Wettbewerb in
> dieser Disziplin gäbe, hätte er den ersten Preis verdient. Zumindest in
> diesem Sinne ist die Aufgabe nicht sinnlos.

Der Aufgabentext ist ein gutes Lehrobjekt dafür, wie man 
Möchtegern-Experten mit überflüssigen Angaben in die Verwirrung treiben 
kann. Kompetenz bedeutet, das Notwendige herauszufiltern. Eigentlich 
eine typische Fangfrage wie sie auch in der Verteidigung einer 
Abschlussarbeit gerne gestellt wird. Den hier merkt man, wer die 
Prozesse des Objekts tatsächlich verstanden hat und wer (wie du) 
hauptsächlich gut im große Töne spucken ist.

von Rummel Rainer (Gast)


Lesenswert?

LostInMusic schrieb:
>> …

Du erinnerst mich an einen Kommilitonen der uns damals im zweiten 
Semester erzählen wollte er würde gerade zuhause einen eigenen 
Audioverstärker entwickeln und bauen, der besser ist als das meiste was 
man so kaufen kann. Auf die Frage ob Class A oder D oder welche er 
verwendet schaute er nur fragend drein. Als wir später im Modul 
Analogelektronik saßen stellte sich heraus, dass der Gute nicht mal 
einen Arbeitspunkt einstellen konnte. Er wusste nicht warum man das 
machen muss. 🤡

von Toxic (Gast)


Lesenswert?

Eines hat der Thread hier gezeigt:
Eine "simple" Spule und ein "simpler" Kondensator koennen selbst die 
Welt der Profis in's Wanken bringen.Also vor allem die Profis die sich 
darueber lustig machen,wenn ein Anfaenger den Vorwiderstand einer LED 
nicht berechnen kann.
Nun,wenn jemand mal gerne wieder sein Basiswissen auffrischen moechte 
kann er sich ja mal gerne die Buecher "Lessons in Electric Circuits" als 
pdf-Dateien herunterladen(6 Volumes) und wer ein Smartie besitzt,kann 
sich sogar diese Buchserie als apk-Datei herunterladen und auf dem 
Smartie installieren...als Leselektuere.

http://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/
https://m.apkpure.com/lessons-in-electric-circuits/com.tomtomapps.LEC2

von Nichtverzweifelter (Gast)


Lesenswert?

Nö, es hat nur gezeigt, dass der Kreis entweder auf seiner 
Resonanzfrequenz betrieben wird, dann ist die äussere Spannung eben 
Null. Dann war die Angabe 1MHz fehlerhaft, da die Bauteilewerte aufs 
Picofarad genau angegeben sind. Und eben keine Resonanzfrequenz von 1MHz 
ergeben.

Oder er wird mit der Frequenz 1MHz angeregt, die eben nicht seine exakte 
Resonanzfrequenz ist, bei 300 V Spitze am C ist dann unter der Massgabe 
"ideale Bauteile" die Restspannung "aussen" mehrfach korrekt 
vorgerechnet worden.

Es zeigt sich also, dass alle die Grundlagen und die Feinheiten 
beherrschen, nur Du nicht.

Du knobelst immer noch beim Vorwiderstand einer LED herum und möchtest 
alle Anderen auf Dein Niveau herunterziehen.

von Wolfgang W. (Gast)


Lesenswert?

Nachdem der TO die Aufgabe nur schwammig formuliert hat, ist hier der 
Versuch einer eindeutigeren Formulierung:

Gegeben: Serienschwingkreis aus idealem L und C mit L = 154 uH und C = 
165 pF

Gesucht: Bei welcher Eingangsspannung U_eff mit der Frequenz 1 MHz 
entsteht an C eine Spitzenspannung von 300 V?

(Optionaler Hinweis: Die Eingangsfrequenz liegt leicht oberhalb der 
Resonanzfrequenz)

Die Lösung wurde durch Berechnung von XL und XC und des sich ergebenden 
Scheitelwerts der Eingangsspannung von 0,944 V massgeblich durch Joe G. 
hergeleitet.

Ich rechne diesen Spitzenwert noch in U_eff = 0,944 V / 1,4142 = 0,6675 
V um. Dabei fliesst ein Strom von U_eff / (XL-XC) = I_eff von ca. 220 
mA.

Was möglicherweise mit der Aufgabe gezeigt werden soll:

- Die Einspeisung von 0,67 V lässt an C eine Spitzenspannung von 300 V 
entstehen, was natürlich bei der Spannungsfestigkeit des Kondensators 
berücksichtigt werden muss.

- Wenn die Eingangsspannung mit der Resonanzfrequenz betrieben wird, 
wird sie wegen (XL-XC)= 0 Ohm kurzgeschlossen.

Nachtrag: Den Post von Nichtverzweifelter von 18:09 habe ich soeben erst 
nach Absenden zu sehen bekommen! Der nimmt natürlich schon alles vorweg!

MfG Wuff_W

von LostInMusic (Gast)


Lesenswert?

Schöne Zusammenfassung.

>- Wenn die Eingangsspannung mit der Resonanzfrequenz betrieben wird,
>wird sie wegen (XL-XC)= 0 Ohm kurzgeschlossen.

Richtig. Dieser Grenzfall ist mit der freien Oszillation des 
Schwingkreises identisch, d. h. die Energie pendelt vollständig zwischen 
L und C hin und her. Die Quelle hat dann überhaupt keine Funktion mehr.

Regt man den Schwingkreis dagegen mit einer von der Resonanzfrequenz 
abweichenden Frequenz an, z. B. mit 1 MHz, pendelt die Energie zwischen 
L, C und zusätzlich der Quelle hin und her. Das Produkt aus den 0,944 V 
und den 220 mA ist die entsprechende Blindleistung bzgl. der Quelle. 
Dass natürlich in allen Fällen immer nur reine Blindleistung im Spiel 
ist, ist überflüssig zu erwähnen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.