Aufgabe 04-1

Der folgende Stromkreis besteht aus einem Spannungsgenerator und einem ohmschen Verbraucher


Zunächst sei der Spannungsgenerator auf Gleichspannung eingestellt mit 
 und 

1.1 Berechnen Sie die in R verbrauchte Leistung und Energie innerhalb einer Zeitspanne T.

Jetzt wird der Spannungsgenerator auf eine Wechselspannung eingestellt mit  und 

1.2 Ermitteln Sie die Periodendauer, die Kreisfrequenz und den Spitze-zu-Spitze Wert der Spannung.
1.3 Berechnen Sie den Strom, der im Verbraucher R die gleiche Wärme verursacht wie der Gleichstrom.

Der Spannungsgenerator wird durch einen Einweggleichrichter ersetzt. Dieser erzeugt:
    für  
                   für  

1.4 Zeichnen Sie den Stromverlauf am Verbraucher

1.5 Berechnen Sie den arithmetischen und quadratischen Mittelwert (Effektivwert) des Stroms

Der Einweggleichrichter wird jetzt durch einen Zweiweggleichrichter ersetzt. Dieses bildet:

1.6 Zeichnen Sie den Verlauf des Stromes durch den Verbraucher

1.7 Berechnen Sie den arithmetischen und quadratischen Mittelwert des Stroms

Der Spannungsgenerator versorgt jetzt den Verbraucher mit einem Rechtecksignal (ohne Gleichanteil). Berechnen Sie den arithmetischen Mittelwert und den quadtraischen Mittelwert (Effektivwert) des Stroms am Verbraucher

1.8  direkt am Verbraucher

1.9  bei der Zwischenschaltung eines Einweggleichrichters

1.10 bei der Zwischenschaltung eines Doppelweggleichrichters

Institut für Mechatronik im Maschinenbau (iMEK), Eißendorfer Straße 38, 21073 Hamburg