Phasenverschieber Aufgabe

    servus,ich muss morgen in der schule eine aufgabe vorrechnen und ich hab null ahnung...sitze schon seit mehreren stunden planlos im unterricht und ich frag mich immer,wofür ich das brauch??!!

    jetzt wollte ich einfach darum bitten, ob jmd einen plan von der aufhabe hat und mir das machen kann.

    hier mal die aufgabe:

    um einen phasenverschieber zu bauen, schaltet man einen ohmschen widerstand
    R=50 mit einer 20cm langen spule mit 1000windungen, 50 Wirkwiderstand und 25cm²
    querschnittfläche in reihe

    a) welche phasenverschiebung zwischen I(t) und U(t) zeigt das oszilloskop bei
    200Hz?

    b)durch eisen wird die induktivität 10-mal so groß. wie ändern sich
    (ka,komisches symbol) und Ieff, sowie die teilspannung Ur am Widerstand R?

    c)wievielmal so groß müsste man die wechselstomfrequenz wählen, um die gleiche
    wirkung auch ohne eisen zu erzielen?wie würde sich Ieff und Ur ändern?

    also ich finds mega tricky..
    hatte im ersten quartal eine 4 und ich denke mal,das ich mit einem normal auftritt morgen diese note halten kann.

    kann mit jmd helfen?

    Bin grad bei genau der selben scheiß Aufgabe, komm aber nicht weiter!
    Hab versucht mit

    tan phi = X(L)/R(ohm)

    R(ohm)=50(wirkwiderstand von L)?! wo muss ich dann noch den Widerstand einbringen???

    phi auszurechnen, doch da kommt ein viel zu kleiner Winkel raus.

    Wäre schön wenn mir jemand hilft :)

    Wenn komplexe Zahlen noch nicht eingeführt wurden, dann aus der Theorie nur die passenden Sachen rauspicken, oder nochmal nachfragen.

    Theorie:
    Fangen wir mal ganz vorne an und Überlegen uns erstmal die Impedanz Z, der Schaltung. Wir haben eine Reihenschaltung.

    Z = R_Ohm + R_Spule + X_Spule

    X_Spule = iwL
    (i = imaginäre Einheit, w (eigtl Omega) = Winkelfrequenz, L = Induktivität)

    Aus einem Zeigerdiagramm wird schnell klar, das für tan(phi) gilt.

    tan(phi) = Im(Z)/Re(Z)
    tan(phi) = wL / (R_Ohm + R_Spule)


    Zur a:
    R_Ohm und R_Spule(wirkwiderstand) und Frequenz f sind gegeben. Bestimmt erstmal Induktivität L (http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivi…r_Zylinderspule) und die Winkelfrequen w (= 2*Pi*f). Dann kann phi berechnet werden.

    Zur b:
    Was ist komisches Symbol?
    Ich nehme mal an die angelegte Spannung bleibt konstant. Dann gilt für die Effektivwerte.
    U_eff = |Z| * I_eff

    Betrag von Z:
    |Z| = sqrt( Re(z)^2 + Im(z)^2 )
    |Z| = sqrt( (R_Ohm + R_Spule)^2 + (wL)^2 )

    Der Strom ist überall der gleiche (Reihenschaltung) so dass U_r simpel berechnet werden kann.

    Zur c:
    Für den Blindwiderstand der Spule gilt: w*L
    Es ist also egal ob ich L um den Faktor 10 vergrößere oder w bzw f.

    Erstmal danke für die ausführliche Antwort!

    Da komplexe Zahlen noch nicht behandelt wurden, hab ich's mit
    tan(phi)=(w*L)/100 {100=R_Ohm+R_Spule L=15,7µH}
    gerechnet, da kommt bei mir tan(phi)=197,292µ raus?? Ist das nicht ein bisschen arg klein?

    Bei b) meinte mein Vorredner phi mit komischen Zeichen

    Ich bin gerade nochmal alles durchgegangen da ist mir aufgefallen, dass ich mich bei L verrechnet hab das sind nur 15,7mH. Dann bekomme ich phi = 11,16°!

    B ist mir noch nicht so ganz klar: Man soll die Spannung(U_R) an R_ohm berechnen?
    Aber ich hab doch gar keine Spannung bzw. Stromstärke gegeben?

    Obwohl du keine Explizieten Werte für Strom oder Spannung hast, kannst du bei der b angeben wie sich dieser Wert relativ verändert.

    I_eff2/I_eff1 = |Z_2| / |Z_1| * U_eff2/U_eff1

    Da aber die Angelegte Spannung nicht verändert wird gilt U_eff2 = U_eff1
    Dann kann man sagen um welchen Faktor k, der Strom sich verändert.

    I_eff2 = k * I_eff1 , mit k = Z_2/Z_1

    Vor der Änderung floss ein Strom I_eff1:
    U_r1_eff = R_Ohm * I_eff1

    Nach der Änderung
    U_r2_eff = R_ohm * I_eff2

    Damit gilt wieder:
    U_r2_eff/U_r1_eff = R_ohm / R_ohm * I_eff2 / I_eff1 = k

    Ich hoffe das ist so noch lesbar.

    Vielen Dank für die Hilfe! Haben heut die Aufgaben besprochen hier die Ergebnisse:
    a)phi=11,16°
    b)phi=63,12° / I_1=46%*I_2
    c) f muss 10mal größer werden