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Wie würdet ihr die "Frequenz" und "Kapazität" erklären ?

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FREEQ
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 25. Jun 2007, 08:21
gruß Q
kptools
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 25. Jun 2007, 09:08
Hallo,

Kapazität
ElektrischeKapazität
Frequenz

Aber was ist der Sinn Deiner Frage?

Grüsse aus OWL

kp
Heiliger_Grossinquisito...
Inventar
#3 erstellt: 25. Jun 2007, 10:41
Hausaufgabenthread?
Duckshark
Inventar
#4 erstellt: 25. Jun 2007, 10:52
Den Eindruck hatte ich gerade auch ganz stark.
Da hat wohl jemand in der Physikstunde nicht aufgepasst!
FREEQ
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 25. Jun 2007, 13:18
eher indirekt zur schule.

mich würde interessieren was und wie eine Spule die Frequenz beeinflusst und ob eine spule für eine Impedanz notwendig ist. Die Formel lautet ja Impedanz = 1/(2*Pi*Frequenz*Kapazität) <--- sehe da nichts von einer Spule.

Die Kapazität ist ja Kondensatorabhängig aber ich versteh nicht wie der Kondensator elektrische Ladung speichert. Zieht die sich gegenseitig bei Dielektrium an? Wenn es zur entladung kommt, wie entladet es sich? beim gepoltem Kondensator am +Pol und am ungepoltem an einem beliebigen oder gleichzeitig an beiden Polen?


So, die Fragen wurden spezifisiert^^

Gruß
FREEQ
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 25. Jun 2007, 15:43
So, hab mein 1000 Seiten starkes Phisikbuch gefunden.

Fragen beantwortet bis auf den ersten teil:


FREEQ schrieb:
mich würde interessieren was und wie eine Spule die Frequenz beeinflusst und ob eine spule für eine Impedanz notwendig ist. Die Formel lautet ja Impedanz = 1/(2*Pi*Frequenz*Kapazität) <--- sehe da nichts von einer Spule.



Hoffe, mir kann ja jemand helfen

MfG
kptools
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 25. Jun 2007, 16:20
Hallo,

irgendwie schmeißt Du hier ein paar Sachen durcheinander. Deine Formel beschreibt nicht die "Impedanz", sondern einen kapazitiven (Blind-) Widerstand in Abhängigkeit von der Frequenz.

Die Formel für die Impedanz (den Scheinwiderstand) ist Z = Wurzel aus R² + X², da es sich um eine Winkelfunktion handelt. Wobei dann X Deinem in Deiner Formel errechneten kapazitiven (oder bei einer Spule eben induktiven -> ersetze Kapazität C durch Induktivität L) Widerstand entspricht.

Ein Kondensator, der an einer Gleichspannung hängt, funktioniert wie ein "Ladungsspeicher", denn es handelt sich nicht um einen geschlossenen Stromkreis. Auf der Plusseite werden Elektronen "gesammelt", während auf der Minusseite Elektronen "entzogen" werden. In Abhängigkeit von der "Plattengröße", dem Plattenmaterial, dem Abstand der "Platten" zueinander und der Güte der Isolierung können mehr oder weniger Elektronen (pro Zeit) "verschoben" werden. Dies wird durch die Kapazität beschrieben. Und bei Wechselspannung wird es dann richtig kompliziert. In Abhängigkeit von seiner Kapazität wird ein in Reihe geschalteter Kondensator früher oder später mit steigender Frequenz immer mehr "durchlässig", während ein parallel geschalteter Kondensator hohe Frequenzen "kurzschließt". Eine Spule (Induktivität) verhält sich genau umgekehrt.

Grüsse aus OWL

kp


[Beitrag von kptools am 25. Jun 2007, 16:23 bearbeitet]
LogisBizkit
Stammgast
#8 erstellt: 25. Jun 2007, 16:28

kptools schrieb:
oder bei einer Spule eben induktiven -> ersetze Kapazität C durch Induktivität L)


Sorry aber das solltest du wohl noch mal nachlesen. Die Formel der Impedanz des Kondensators ist richtig aber die einer Spule ist ja wohl:
z=jwL
wobei w=2*pi*f ist.
kptools
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 25. Jun 2007, 16:32
Hallo,

ja, stimmt. Entschuldigung, da war ich nicht so ganz bei der Sache .

Grüsse aus OWL

kp
FREEQ
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 25. Jun 2007, 17:29
Ich fass mal zusammen:

Die eigendliche Impedanz (der Scheinwiderstand) errechnet sich volgendermassen: Z = Wurzel aus R² + X²

Z ist logischer Weise der Scheinwiderstand (impedanz ^^)
R: Widerstand
X: meine "falsche" rechnung also X = 1/(2*Pi*Frequent*Kapazität)


Ist es soweit korrekt?

wenn ja, ist es zur genauen verstendniss relevant über die Winkelfunktion bescheid zu wissen. Ich versteh deren zusammenhang nicht.

und R ist doch eine variable in der Formel. Wie funkt es mit dieser / wie kann ich diese ermitteln?



Nebenbei: ich hab mich mit der Formel an diese Quelle gestützt: Impedanz und Wiederstand: der kleine Unterschied
kptools
Hat sich gelöscht
#11 erstellt: 25. Jun 2007, 18:05
Hallo,

da hat sich der gute Joe vielleicht etwas unglücklich ausgedrückt. Andererseits hat jeder Kondensator und jede Spule auch einen rein ohmschen Widerstand R. Insofern kann man dann schon von Impedanz sprechen. Die Formeln allerdings beziehen sich auf den reinen (idealisierten) Blindwiderstand.

Bei kapazitiven und induktiven (Blind-) Widerständen kommt es zu Phasenverschiebungen zwischen Strom und Spannung. Daraus werden Spannungsdreieck, Stromdreieck und Widerstandsdreieck gebildet, die dann nach dem Satz des Pythagoras berechnet werden.

Hier wird das eigentlich recht gut erklärt, obwohl auch einige Fehler enthalten sind.

Grüsse aus OWL

kp
gerous
Inventar
#12 erstellt: 25. Jun 2007, 21:59

FREEQ schrieb:
Ich fass mal zusammen:

Die eigendliche Impedanz (der Scheinwiderstand) errechnet sich volgendermassen: Z = Wurzel aus R² + X²

Z ist logischer Weise der Scheinwiderstand (impedanz ^^)
R: Widerstand
X: meine "falsche" rechnung also X = 1/(2*Pi*Frequent*Kapazität)


Ist es soweit korrekt?


Nein.
w = 2*PI*f, L induktivität der Spule, C Kapazität des Kondensators, R Ohmscher Widerstand des Schaltkreises.
Und damit ergibt sich:

Z = Sqrt( R² + X² ) = Sqrt( R² + ( 1/(wC) + wL )² )

Das mit der Winkelfunktion kann man sich so anschaulich erklären:
An einem Kondensator sammeln sich Elektronen, d.h. es fließt ein Strom. Anfangs ist der Kondensator undgeladen, d.h. es existiert noch keine Spannung zwischen den Platten (o.Ä.).
Nach einer gewissen Zeit sind aber eine gewisse Anzahl von Ladungsträgern auf dem Kondensator und damit existiert eine
Spannung. Zusammenfassend: Beim Kondensator hinkt die Spannung dem Strom hinterher.
Bei der Spule ist dies durch Selbstinduktion genau andersrum. Die Spule "wehrt" sich sozusagen gegen den
Strom der fließen soll, da dies kein energetisch günstiger Zustand ist, sie sperrt. Deswegen liegt an der Spule erst die Spannung an und dann folgt der Strom.
Zusammenfassend: Ein Kondensator bewirkt eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung von -90° und eine Spule von +90° (warum gerade 90° ist etwas komplizierter und nur vernünftig durch komplexe Zahlen erklärbar).
Jetzt kann man sich das einfach mal aufmalen:

L
^
|
|
|
----------> R, I
|
|
. C


Addiert man L und C:

L+C
^
|----------> R, I

Und addiert nun die beiden verbleibenden Vektoren
erhält man zwischen Strom I und der Impedanz Z
eine Phasenverschiebung.
Suche:
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