Kondensator und Spule im Wechselstromkreis

Beschreibung / Inhalt
In dem vorliegenden Dokument geht es um die Verwendung von Kondensatoren und Spulen in Wechselstromkreisen sowie um die Kompensation von Induktivitäten und Kapazitäten. Im ersten Abschnitt werden der ideale Kondensator und die ideale Spule behandelt. Es wird erklärt, dass bei sinusförmiger Wechselspannung ein dauernder Strom durch den Kondensator und eine dauernde Spannung durch die Spule fließen. Außerdem werden der Blindwiderstand und die Blindleistung erläutert. Des Weiteren wird beschrieben, dass reale Kondensatoren und Spulen Verluste haben und daher durch eine Parallelschaltung aus idealen Komponenten und einem zusätzlichen Widerstand dargestellt werden können. Wichtig sind hierbei die Güte und der Verlustfaktor.

Im zweiten Abschnitt wird die Kompensation von Induktivitäten und Kapazitäten beschrieben. Es wird erklärt, dass in einer Serieschaltung von Widerstand, Spule und Kondensator die Spannungen von Spule und Kondensator entgegengesetzt liegen und somit durch Anfügen einer Induktivität die Wirkung des Kondensators kompensiert werden kann. In der Parallelschaltung von Widerstand, Spule und Kondensator liegen die Ströme der Spule und des Kondensators entgegengesetzt, so dass auch hier die Kompensation durch Anfügen einer Induktivität erfolgen kann.

Insgesamt handelt es sich um eine fachliche Ausführung zu den genannten Themen, die sich vor allem an Personen richtet, die sich mit Elektrotechnik auskennen. Das Dokument beschreibt detailliert die Zusammenhänge und mathematischen Formeln, die zur Berechnung der verschiedenen Größen notwendig sind. Durch die Illustrationen wird die Beschreibung unterstützt und verdeutlicht.
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Auszug aus Referat
Inhaltsverzeichnis 1 Kondensator und Spule im Wechselstromkreis 1.1 Kondensator im Wechselstromkreis 1.1.1 Der ideale Kondensator 1.1.1.1 Spannung und Strom Für den Betrag des Stromes im Kondensator gilt: Hieraus folgt, dass nur bei einer änderung der Spannung am Kondensator eine Stromänderung eintritt. Daraus folgert sich, dass bei sinusförmiger Wechselspannung, im Gegensatz zu Gleichspannung, dauernd ein Strom durch den Kondensator fliessen muss. Dabei hat der Strom einen mathematischen ähnlichen Verlauf wie die Spannung. Er eilt der Spannung um vor. Um die zeitlich nicht konstanten Werte der Spannung und des Stromes zu berechnen verwenden wir die Formel für die allgemeine Sinusfunktion: Dabei entspricht y dem Momentanwert, a dem Maximalwert, b der Kreisfrequenz (in unserem Fall ) und c der Phasenverschiebung. Als unabhängige Variable x verwenden wir die Zeit t. 1.1.1.2 Widerstand Der Widerstand, der der Kondensator dem Strom entgegensetzt, ist frequenzabhängig. Wir sprechen daher nicht von einem Widerstand im herkömmlichen Sinn (Wirkwiderstand), sondern nennen ihn Blindwiderstand. Er berechnet sich: Je grösser die Kapazität und je höher die Frequenz, desto tiefer der kapazitive Blindwiderstand. Im Widerstands-Frequenz-Diagramm bildet sich eine Hyperbel. Sie ist um so ausgeprägter, je grösser die Kapazität ist. 1.1.1.3 Leistung Wird nach der Formel die Leistung für jeden Zeitpunkt während einer Periode berechnet, so erhalten wir eine Kurve, deren arithmetischer Mittelwert ...
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