Aufgabe 1 - Zeitbereich

Gegeben sind die Schaltungen aus der letzten Übung:

Open

Schaltung 1: Reihenschaltung

LaTeX Math Inline	10 V
LaTeX Math Inline	100 Hz
LaTeX Math Inline	100 LaTeX Math Inline
LaTeX Math Inline	159 mH
LaTeX Math Inline	15.9 LaTeX Math Inline

Open

Schaltung 2: Parallelschaltung

 

LaTeX Math Inline	10 V
	100 Hz
	100
	159 mH
	15.9

Untersuchen Sie an beiden Schaltungen, wie sich der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung an den Quellen ändert, wenn Sie die Kapazität verändern:

• Wie verändert sich der Phasenwinkel, wenn Sie die Kapazität erhöhen?

• Wie verändert sich der Phasenwinkel, wenn Sie die Kapazität verringern?

• Erklären Sie Ihre Beobachtungen

Wie groß muss die Kapazität jeweils sein, damit Strom und Spannung in den Quellen 45° phasenverschoben sind?

• Was bedeutet diese Kapazität für das Verhalten der Schaltung?

Aufgabe 2 - Frequenzbereich

Untersuchen Sie die Schaltungen aus Aufgaben 1 und 2 nun im Frequenzbereich (AC2-ac.asc).

• Skizzieren Sie jeweils ein qualitatives Zeigerdiagramm für

  .

• Der Spule ist ein kleiner Widerstand in Reihe zugeschaltet, wie wirkt sich dieser auf die Schaltung aus?

• Ermitteln Sie jeweils Frequenzen, für die Strom und Spannung in den Quellen 45° phasenverschoben sind!

  • Was bedeuten diese Frequenzen das für das Verhalten der Schaltung?

  • Skizzieren Sie für diese Fälle jeweils ein qualitatives Zeigerdiagramm!

Aufgabe 3 - Ersatzimpedanz

Gegeben ist folgende Schaltung aus der letzten Übung:

Open

Untersuchen Sie die Beziehungen der Schaltung im Frequenzbereich:

• Skizzieren Sie ein qualitatives Zeigerdiagramm aller Spannungen und Ströme für

  .

• Ermitteln Sie auch hier eine Frequenz, für die Strom und Spannung in der Quelle 45° phasenverschoben sind.

  • Wie groß ist dann die Impedanz der Schaltung (von der Spannungsquelle aus gesehen)

  • Skizzieren Sie auch für diese Frequenz ein qualitatives Zeigerdiagramm.