Messtechnik (Fach) / Wechselstromgrößen (Lektion)
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Messung komplexer Wiederstände, erlektrischer Leistung und elektrischer Arbeit
Diese Lektion wurde von AndreKarl erstellt.
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- Wie bezeichnet man üblicherweise einen Wechselstromwiderstand? Ein Wechselstromwiderstand wird üblicherweise als Impedanz bezeichnet.
- Geben Sie die zwei Darstellungsformen eines Wechselwiderstandes an und erläutern Sie diese? algrebaische Form = Komponenten Darstellung exponentielle Form = Exponential Darstellung Algebraische: Z=R+j*X mit R =Wirkstand und X=Blindwiderstand Exponentiell: Z=Z * ejφ mit Z=Z =Scheinwiderstand und φ= Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung
- Wie erfolgt die Umrechnung zwischen den beiden Darstellungsformen aus Frage 1.2? Die Umrechnung ergibt sich über die trigonometische Beziehungen R=Z*cosφ und X=Z*sinφ
- Geben Sie die Formel für die Impedanz einer idealen Spule und eines idealen Kondensators an. Ideale Spule: Z = j*XL=j*ω*L Idealer Kondesator: Z = 1 / (j*ω*C) = -J* ( (1/ω*C))
- Sind die Impedanzen der Bauelemente ideale Spule und idealer Kondensator konstant? Nein, die Impedanzwerte sind frequenzabhängig.
- Erläutern Sie die Begriffe - Verlustwinkel - Verlustfaktor - Güte Der Verlustwinkel Δ eines Bauteils ist die Abweichung zum Phasenwinkel φ=+/- 90º des idealen Blindelements (Spule, Kondensator) Der Verlustfaktor ist der Tangens des Verlustwinkels: Verlustfaktor = tanΔ Die Güte Q ist der Kehrwert des Verlustfaktors Q=1/tanΔ
- Nennen Sie mindestens vier verschiedene Möglichkeiten, eine Impedanz vollständig zu beschreiben. Impedanzen sind vollständig beschreiben durch a) den Wirkwiderstand R und den Blindwiderstand X b) den Wirkwiderstand R und den Verlustwinkel Δ c) den Wirkwiderstand R und den Verlustfaktor tanΔ d) den Blindwiderstand X und den Verlustwinkel Δ e) den Blindwiderstand X und den Verlusfaktor tanΔ f) den Wirkwiderstand R und der Güte Q g) den Blindwiderstand X und die Güte Q h) den Betrag Z (Scheinwiderstand) und die Phase φ
- Welche Möglichkeiten der Leistungsanpassung gibt es bei Impedanzen? Bei Impedanzen besteht die Möglichkeit der Wirk-, Blind- und Scheinleistungsmessung
- Welcher mathematischer Formalismus ist beim Rechnen von Impedanzen oder Wechselstromleistungen besonders hilfreich? Besonders hilfreich und vereinfachend wirkt sich die komplexe Rechnung bei Wechselstromgrößen aus.
- Welche Möglichkeiten kennen Sie, um eine Impedanz zu bestimmen? Zur Impedanzbestimmung haben wir die folgenden drei Methoden kennen gelernt: a) die Strom-,Spannungs- und Leistungsmessung (IUP-Methode) b)die Drei- Spannungsmesser-Methode(3U-Methode) c)die Drei-Strommesser-Methode (3I-Methode)
- Kann man mit den Methoden (3U) (3I) (IUP) auch die Art der Impedanz ermitteln (kapazitiv, induktiv)? Mit den drei Methode kann man die Art der Impedanz, ob kapazitiv oder induktiv, alleine nicht ermitteln. Hierfür wird noch eine Zusatzmessung benötigt.
- Wie kann man mit einer Zusatzmessung auf die Art der Impedanz schließen? Es muss in Reihe zur gesuchten Impedanz eine bekannte Impedanz (Spule oder Kondensator) geschaltet und erneut gemessen werden. Vergrößert sich der Scheinwiderstand, so ist die unbekannte Impedanz vom selben Typ wie dei bekannte Impedanz
- Wie kann man die Gleichung für die Phase bei der 3U-Methode herleiten? Mit Hilfe des Zeigerdiagramms und der Trigonometeric lässt sich die Gleichung für die Phase herleiten
- Anhand welcher Bedingungen kann man am einfachsten ersehen, ob sich eine Wechselstrom-Messbrücke abgleichen lässt oder nicht? Ob sich eine Wechselstrom-Messbrücke abgleichen lässt, kann man am einfachsten anhand der Erfüllbarkeit der Phasenbedingungen erkennen.
- Durch welche Maßnahme wird ein Drehspulmesswerk auch für Wechselstrommessungen geeignet? Ein Drehspulmesswerk wird durch Vorschalten eines Gleichrichters für Wechelstrommessungen geeignet.
- Welchen Wert gibt die Anzeige beim elektrodynamischen Messwerk an? Es wird ein Produkt der beiden Spulenströme angezeigt.
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