Komplexe Wechselstromwiderstände
In einem Stromkreis bestehend aus einem Ohmschen Widerstand R, einem Kondensator mit der Kapazität C und einer Spule mit der Induktivität L wird eine Wechselspannung U(t) = US·sin(ωt) mit dem Spitzenwert US angelegt.
Es soll untersucht werden, wie sich die Stromstärke I(t) im Vergleich zur Spannung U(t) einstellt.
In einem Wechselstromkreis (RLC - Kreis) fließt bei Anlegen einer sinusförmigen Spannung ein sinusförmiger Strom , der in seiner Phase gegenüber der Spannung um φ verschoben ist.
Darstellung der komplexen Wechselstromwiderstände
Hinweis: Um die Spannung U innerhalb der Konstruktion darstellen zu können, ist sie um den Faktor 20 verkleinert.
Aufgabe
1) Berechne für R = 40 Ω, C = 5,6 mF, L = 1,8 H und ω = 15 Hz den Betrag des Wechselstromwiderstands und die Phasenverschiebung φ. Vergleiche dein rechnerisches Ergebnis mit dem Ergebnis in dem Applet.
2) Wie groß muss bei einem Widerstand von R = 50 Ω und einer Spule mit der Induktivität L = 0,7 H bei einer Kreisfrequenz von ω = 15 Hz der Kondensator sein, dass es insgesamt zu keiner Phasenverschiebung kommt (Phasenschiebekondensator)?
Hinweis: Kapazitiver und induktiver Widerstand heben sich in diesem Fall auf.