16.2 Schwinkreis Repetitionen - ibn.chibn.ch/HomePageSchule/Schule/GIBZ/16_RLC_Kompensation/16.2_Schwinkrei…16 RLC-SCHALTUNGEN, KOMPENSATION 2 SCHWINGKREIS 28. Februar 2017 Version

EST ELEKTRISCHE SYSTEMTECHNIK 16 RLC-SCHALTUNGEN, KOMPENSATION 2 SCHWINGKREIS

28. Februar 2017

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Kapitel 16.2

Repetitionen

Schwingkreis

Verfasser: Hans-Rudolf Niederberger Elektroingenieur FH/HTL Vordergut 1, 8772 Nidfurn

055 - 654 12 87

Ausgabe: Oktober 2011

Ich bin das Blitzli.

Ich begleite Dich durch den Unterricht. Dort wo ich auftauche ist eine bildungsrelavante Aussage

und Du musst diese Informationen gut lernen. Die Kernaussagen musst Du in einem

Formelblatt zusammenfassen.


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1

RE 1.751

Serieschwingkreis Wie gross ist die Kapazität des Kondensators eines Serieschwingrei-ses, wenn die Induktivität der Spule H5,3 und die Resonanzfequenz

Hz50 ist?

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

Fµ895,2


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2

RE 1.752

Spannungsresonanz Der Kondensator eines Spannungsresonanzkreises hat Fµ25 Kapa-zität, während die Induktivität der Spule H9 und deren Wirkwider-stand Ω8,0 ist? Berechnen Sie die Resonanzfrequenz!

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

Hz61,10


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3

RE 1.753

Saugkreis In einem Saugkreis hat der Kondensators Fµ75,3 Kapazität. Der Wirkwiderstand der Spule ist Ω17 , die Resonanzfrequenz Hz50 . Berechnen Sie die Induktivität der Spule!

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

H702,2


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4

RE 1.754

Serie- bzw Spannungsresonanzkreis (Saugkreis) Von einem Serieresonanzkreis ist bekannt:

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

VU 110 = FC µ75,3=

Hzf 3750 = HL 6,3=

Ω= 500LR

a) Wie gross ist die Impedanz des Resonanzkreises? b) Wie stark ist der im Resonanzfall in der Zuleitung fliessende

Strom?

Ω500 mA22


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5

RE 1.755

Serieresonanzkreis Ein Saugkreis besteht aus einem Kondensator und realer Spule.

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

VU 2300 = FC µ4= Hzf 600 =

Ω= 200LR

Berechnen Sie: a) die Spuleninduktivität, b) die Impedanz des Resonanzkreises, c) den Strom in der Zuleitung bei Resonanz, d) die Spannung an der Induktivität, e) die Spulenspannung und f) die Kondensatorenspannung!

H759,1 Ω200

A15,1 V6,762

V5,796 V6,762


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6

RE 1.756

Parallelresonanz In einem Parallelresonanzkreis ist die Induktivität der Spule mH6,3 , ihr ohmscher Widerstand Ω0 und die Resonanzfrequenz kHz12 . Berechnen Sie die Kapazität des Kondensators!

0I

XC

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

nF86,48


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7

RE 1.757

Stromresonanzkreis Wie gross ist die Resonanzfrequenz eines Stromresonanzkreises, wenn dessen Spule H4,0 Induktivität aufweist, ihr Widerstand Ω0 ist und der Kondensator Fµ5,0 Kapazität besitzt?

0I

XC

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

Hz9,355


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8

RE 1.758

Stromresonanzkreis Ein Sperrkreis besteht aus einem Kondensator von Fµ50 und einer Spule von mH100 Induktivität und einem Wirkwiderstand von Ω10 . a) Bestimmen Sie die Resonanzfrequenz! b) Wie gross ist die Resonanzfrequenz, wenn der Spulenwiderstand

Ω0 ist?

0I

XC

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

Hz37,69 Hz18,71


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9

RE 1.759

Parallel- bzw. Stromresonanzkreis (Sperrkreis) Im nachfolgenden Parallelresonanzkreis ist die grösse der Induktivität zu berechnen, wenn der ohmsche Widerstand der Spule vernachläs-sigt wird!

0I

Fµ4

CI

LI

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

F4

CI

LI

kHzf 1,10 =

mH233,5


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10

RE 1.760

Sperrkreis Von einem Parallelresonanzkreis sind nachfolgende Angaben be-kannt. Bestimmen Sie: a) die Impedanz des Schwingkreises, b) die Stärke des Stromes in der Zuleitung!

0I

CI

LI

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

CI

LI

XC

kHzf 4000 = kVU 2,10 = mAIL 64= Ω= 12LR

Ω2165 A554,0


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11

RE 1.761

Stromresonanzkreis Die Resonanzfrequenz eines Sperrkreises ist Hz800 , die Induktivität

mH318 und der Wirkwiderstand der Spule Ω20 . Die Spannung ist V120 .

0I

CI

LI

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

CI

LI

XC

Wie gross ist: a) die Spulenimpedanz, b) der Wechselstromwiderstand

des Schwingkreises, c) die Stärke des Stromes in der

Zuleitung, d) der Spulenstrom, e) der Kondensatorstrom und f) die Kapazität des Kondensa-

tors?

Ω1599 Ωk8,127 mA9392,0 mA07,75 mA07,75 nF5,124


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12

RE 1.762

Spannungsresonanzkreis Welche Kapazität hat ein Kondensator, der zusammen mit einer Spu-le (Induktivität von H65,0 , ohmscher Widerstand Ω≈ 0 ) bei V240 Spannung eine Resonanzfrequenz des Seriekreises von Hz50 ergibt?

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

Fµ59,15


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13

RE 1.763

Stromresonanzkreis Berechnen Sie die Resonnzfrequenz eines Sperrkreises, wenn der Kondensator Fµ10 Kapazität und die Spule H1 Induktivität bei Ω≈ 0 hat (Spannung V230 )!

0I

CI

LI

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

CI

LI

XC

Hz33,50


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RE 1.764

Serieresonanzkreis Ein Serieresonanzkreis besteht aus einem Kondensator von Fµ75,3 und einer Spule, deren Wirkwiderstand Ω17 ist. VU 120 = . a) Welche Induktivität muss die Spule besitzen, wenn die Resonanz-

frequenz Hz50 sein soll? Bestimmen Sie: b) den Strom in der Zuleitung, c) den Kondensatorstrom, d) den Spulenstrom, e) die Kondensatorspannung, f) die Spulenspannung, g) die Impedanz des Kreises! h) Wie gross ist der Wirkfaktor des Resonanzkreises? i) Welchen Phasenverschiebungswinkel weist der Saugkreis auf?

0I

XC

UC

0I

U0

RL

UXL

XL

URL

H702,2 mA9,705 mA9,705 mA9,705 V1,599 V1,599

Ω17 1 °0


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15

RE 1.765

Parallelschwingkreis Wie gross ist die Induktivität eines Parallelresonanzkreises, wenn der Kondensator pF2000 Kapazität hat und die Resonanzfrequenz

kHz175 ist ( Ω≈ 0LR )?

0I

CI

LI

UC

0IU

0

RL

UXL

XL

URL

CI

LI

XC

Hµ5,413


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16

RE 1.766

Sperrkreis Ein Sperrkreis ( VU 480 = ) hat eine Resonanzfrequenz von Hz3216 . Die Spule hat Ω8 Wirkwiderstand und eine Induktivität von H76,0 . Es ist zu bestimmen: a) die Kapazität des Kondensators, b) die Impedanz des Kreises, c) der Scheinleitwert des Kreises, d) der Zuleitungsstrom bei Resonanz, e) der Spulenstrom und f) den Kondensatorstrom!

Fµ8,119 Ω8,799

mS25,1 mA02,60 mA1,600 mA2,602


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17

RE 1.767

Schwingkreis Ein Schwingkreis besteht aus folgenden Angaben: Kondensator Fµ83,31 Indiktivität mH3,318 Wirkwiderstand Ω10 Spannung V110 Bestimmen Sie; a) Blindwiderstand des Kondensators und b) Blindwiderstand der Induktivität bei Resonanz! c) Die Resonanzfrequenz, wenn es sich um einen Serie- oder Paral-

lelschwingkreis handelt! d) Wie gross ist der Strom in der Zuleitung bei einem Serie- oder

Parallelschwingkreis?

Ω100 Ω100 Hz50 A11


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18

RE 1.768

Serieresonanzkreis Der Resonanzkreis besteht aus folgenden Angaben: Kondensator Fµ10 Indiktivität H01,1 Wirkwiderstand Ω8 Spannung V230 Die berechneten Grössen sind in der Tabelle einzutragen - für die Resonanzfrequenz 0f sowie Hzf 401 = und Hzf 602 = : a) Zuleitungsstrom, b) Spulenspannung, c) Spannung an der Induktivität und d) Kondensatorspannung!

f

][Hz

I ][A

LU

][V

XLU

][V

CU

][V

0f

1f 40

2f 60

Werte bei Resonanz

Anwendungen

Schwingkreise

Unterdrückung der Gebührenim-pulse mit Sperrkreis im Hörer in

älteren Telefonanlagen.

Filter sperrtGebühren-impulkse

12kHz

Serienschwingkreis vor dem Gebührenzähler zur Unterdrückung

der Sprachfrequenzen.

Rundfunkempfänger werden auf den gewünschten Sender abge-stimmt mit einem Schwingkreis zwischen den Eingangspolen

(Antenne – Erde).

Die Endstufen von Sendeanlagen erzeugen häufig unerwünschte Oberwellen, die nicht über die Antenne abgestrahlt werden

dürfen. Deshalb unterdrückt man diese durch einige Schwingkreise

nach der Endstufe.

Parallel- und Serienschwingkreise können je nach Beschaltung auch

die jeweils andere Aufgabe übernehmen. So kann ein lose

gekoppelter Parallelschwingkreis Energie ausschließlich bei seiner Eigenfrequenz aufnehmen (Saug-kreis); ein Reihenschwingkreis in Reihe in einer Signalleitung lässt

nur Frequenzen seiner Eigenreso-nanz passieren.


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RE 1.769

Parallelresonanzkreis Der Resonanzkreis besteht aus folgenden Angaben: Kondensator Fµ10 Indiktivität H01,1 Wirkwiderstand Ω8 Spannung V230 Die berechneten Grössen sind in der Tabelle einzutragen - für die Resonanzfrequenz 0f sowie Hzf 401 = und Hzf 602 = :

a) Zuleitungsstrom, b) Spulenstrom, c) Strom durch die Induktivität und d) Kondensatorstrom!

f

][Hz

I ][A

LI

][A

XLI

][A

CI

][A

0f

1f 40

2f 60

Werte bei Resonanz

Anwendungen

Schwingkreise

Kompensation von Blindstrom

Achtung Bei der Kompensdation von

Blindstrom wird nicht ideal kom-pensiert, als nicht auf cosϕ = 1,

sondern nur auf cosϕ=0,92 kompensiert.

Der Hochpass

Der Hochpass ist zum Anschluss

des DSL-Modems.

ADSL-Filter

Elektrotechnisch gesehen ist eine DSL-Weiche eine Frequenzwei-che.

Der Tiefpass

Die Tiefpass-Filterschaltung ist zum Anschluss von herkömmlichen Festnetz-Endgeräten oder ISDN-

NTBA’s und muss wesentlich aufwendiger realisiert weden.

Mikrofilter


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20

RE 1.398

Rundsteueranlage

In einer Rundsteueranlage (PA), die mit einer Frequenz von Hz475 arbeitet, ist eine Spule eingebaut, deren Blindwiderstand Ω8,9 ist.

a) Bestimmen Sie die Induktivität! b) Wie goss muss der Kondensator gewählt werden, damit er den

gleichen Widerstand aufweisst? c) Wie gross ist die Resonanzfrequenz von der verwendeten Spule

und dem Kondensator?

mH284,3

Fµ19,34

Hz475

Sender

der Rundsteuerung Der Sender muss mit dem Ener-

gieversorgungsnetz über Koppel-glieder verbunden werden. Die

Koppelglieder oder auch Ankopp-lungen gestatten die Überlagerung der Tonfrequenzspannung in das

50-Hz-Netz. Unterschieden werden Ankopplungen nach den zwei

Grundvarianten Serienankopplung und Parallelankopplung.

Rundsteueranlage Die Rundsteuersignale des

Senders werden über unterschied-liche Ankopplungsausführungen in das elektrische Versorgungsnetz

eingespeist. Unterschieden werden dabei die beiden Grundvarianten:

SA Serienankopplung (auch

Reihenankopplung genannt) und PA Parallelankopplung.

Empfänger Zur effektiveren Ausnutzung der begrenzt im Impulsraster vorhan-

denen Datenimpulse wird die Adressierung der Rundsteueremp-fänger meist über ein mehrstufiges Verfahren zur Vervielfachung der

Schaltbefehle realisiert.


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EST

16 2

101

Frage

Wie berechnet sich die Resonanzfrequenz in einem Serieschwingkreis?

EST

16 2

102

Frage

Wie berechnet sich die Resonanzfrequenz in einem Parallelschwingkreis?

EST

16 2

103

Frage

EST

16 2

104

Frage

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