Frequenzänderung Transformator

Dieses Thema im Forum "Elektrotechnik" wurde erstellt von Nutzi, 14 Jan. 2019.

  1. Hallo,
    Ich habe ein Problem mit einer Aufgabe: Ein idealer Trafo (Anhang) wird mit U0 = 230 V und einer Frequenz f = 50 Hz bestromt. Der Strom I_{2} durch den Kondensator C_{2} ist zu bestimmen. Ich bin mit folgender Formel zum Ergebnis von I_{2} = 0,6813 A gekommen:I_{2} = 2 * \pi * f * C_{2} * U_{0} * \frac{N_{2} }{N_{1} }

    Folglich ist der Strom durch C_{2} doch frequenzabängig, da der komplexe Widerstand der Kapazität frequenzabhängig ist. Im zweiten Teil der Aufgabe soll I_{2} erneut berechnet werden, nur diesmal mit einer Frequenz f = 60 Hz.

    Laut Lösung ändert sich der Strom I_{2} jedoch nicht. Wie kann das sein? Die Formel muss doch weiterhin gelten und außer der Frequenz ändert sich doch nichts.

    Bitte um Hilfe.
     

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  2. Da hast ganz gewiss recht, vielleicht ist die Aufgabenstellung etwas anders? Kannst den genauen Text wiedergeben?
     
  3. Bitte den Text nicht wiedergeben sondern ganz exakt abtippen. Wir sind gespannt auf den Aufgabentext.
     
  4. Ein idealer Transformator besitzt die Windungszahlen N1 = 1550 und N2 = 215. Sekundärseitig wird er mit der Kapazität C2= 68 mikroFarad abgeschlossen. Die ideale Spannungsquelle liefert eine Wechselspannung mit einem Effektivwert von U0 = 230 V und einer Frequenz f = 50 Hz.

    a) Berechnen Sie den Spannungsabfall und den Strom durch C2 und den Strom I0, den die Spannungsquelle liefern muss (alles Effektivwerte)

    b) Wie groß ist der Strom durch C2, wenn die Frequenz auf f1 = 60 Hz erhöht wird?

    Als Lösung steht da, dass sich nichts ändert. I1 = 0,6813A
     
  5. a) f=50Hz
    Uc = U0*N2/N1
    Uc = 31,9V

    Ic = Uc*2*pi*f*C2
    Ic = 0,68154A

    I0 = Ic*N2/N1
    I0 = 0,09454A

    b) f=60Hz
    Uc belibt gleich wie in a)
    Ic = Uc*2*pi*f*C2
    Ic = 0,81785A
     
  6. Teil a) war bereits von mir bearbeitet und stimmt mit deinen Ergebnissen überein. Teil b) habe ich auch genau so wie du gelöst, jedoch steht in der Musterlösung, dass sich der Strom nicht ändert :(
     
  7. Dann ist die Musterlösung falsch.
    Hier eine Simulation mit LTspiceXVII. Die Ausgangsspannung ist unabhängig von der Frequenz aber der Strom durch den Kondensator C2 steigt wie erwartet linear mit der Frequenz.
    (Im Anhnag die Dateien für die Simulation.)

    upload_2019-1-14_14-3-15.png
     

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  8. Ok, danke.
    Ich schreibe morgen eine Klausur in E-und Messtechnik und werde schauen, ob ich davor noch den Professor zu fassen kriege.
     

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