22 Wechselstromtechnik

Augenblickswerte werden mit Kleinbuchstaben bezeichnet. z.B u,i oder p

Augenblickswert

• Die Größe einer sinusförmigen Wechselgröße (z.B. Wechselspannung, Wechselstrom) ändert sich kontinuierlich.Sie hat in jedem Augenblick, also zu jedem Zeitpunkt t, einen anderen Wert. Man spricht daher von Augenblickswert oder Momentanwert.Augenblickswerte werden mit Kleinbuchstaben dargestellt.Der Augenblickswert u einer sinusförmigen Wechselspannung errechnet sich indem man den Scheitelwert û mit dem Sinus der Kreisfrequenz  multipliziert.
• Enspricht dem senkrechte Abstand von der Zeitachse bis zur Sinuslinie. 

Die Drehrichtung des umlaufenden Zeigers ist gegen dem Uhrzeigersinn ( Linksdrehung ist positive Drehung)

Die Zeigerlänge ensricht dem Scheitelwert û der Wechselspannung bzw î des Wechselstromes.

Sinusförmige Verlaufende Vorgänge können vereinfacht als Zeiger dargestellt werden . Unter einem Zeiger versteht man eine Pfeillinie, die sich um ihren Anfangspunkt dreht. 

Sinusspannung bzw. Sinusstrom

1. Europa= 50Hz.
2. USA= 60Hz.
3. Japan= 50 oder 60Hz.
4. Deutsche Bahn= 16.7Hz.

Nicht immer in Hertz (Hz) sonder in c/s (cycles per second = Perioden pro sekunde) 

Die Zeitdauer einer ganzen periode bezeichnet man Periodendauer T. Die Periodendauer ist der Kehrwert der Frequenz. Umso grösser die Frequenz, desto kleiner die Periodendauer.

Einheit= Sekunden 

50Hz=20ms

Eine Periode besteht aus zwei halbperdioden (2 Halbwellen)

Anzahl der Perioden pro sekunde = Frequenz

Einheit= Hertz (Hz)

AC

Spitze-Tal-Wert 

Scheittelwert û, Spitzenwert, Maximalwert oder Amplitude

Die Wechselspannung ändert sich ständig zwischen positiven und einem negativen Höchstwrt.

Ja, Es tritt überall derselbe Strom auf. Deshalb sind die Widerstände den zugehörigen Teilspannungen verhältnisgleich. Deshalb ist auch der Widerstandsdreieck dem Spannungsdreieck gleich.

Ja, da es ein rechtwinkliges Dreicek ist, deshlab kann man die Gesamtspannung rechnerisch mit dem Pythagoras ausrechen.

Wirkwerte und Blindwerte stehen immer Senkrecht zuneinander in Zeigerbilder.

Parallel zu sich selbst an die Pfeilspitze von der Wirspannung U_{W. Dadurch ändert sich weder die richtung, noch der Betrag (Die Länge des Zeigers). Aus einem Zeigerbild entsteht so einen Spannungsdreicek.} 

Wenn man die Scheitelwerte von Spannung und Strom durch Wurzel 2 Teilt bekommt man die Effektivwerte.

Die Teilspannungen (Wirkspannung U_W und Blindspannung U_bl) können nicht zusammen addiert werden, da sie um 90° gegeneinander verschoben sind. 

Man kann eine Reale Spule als Reihenschaltung aus einem Wirkwiderstand (R) und einem Induktivem Widerstand X_L auffassen.

Wird die Frequenz des Stromes erhöht, so entsteht infolge eine schnellere Flussänderung. Eine schnellere Flussänderung heisst, eine grössere Selbstinduktionsspannung  = grösserer Blindwiderstand X_L.

Der Induktive Blindwiderstand X_L einer Spule ist umso grösser, je grösser die Induktivität L der Spule und je höher die Frequenz bzw. die Kreisfrequenz w (Omega) ist. 

X_L = w * L = pi * f * L

Die Induktivität L wächst im Quadrat mit der Windungszahl und hänht ausserdem von den Abmessungen der Spule sowie von den Eigenschaften des Eisenkerns ab.

Einheit: Henry (H)

Reaktanz

Wenn man den Eisenkern entfernt, wird automatisch der magnetische Fluss kleiner = Induktivität wird kleiner = Induktiver Blindwiderstand wird kleiner. Rechnerisch gesehen ( Z = Wurzel R²+X_L²) wird der Scheinwiderstand Z (impedanz) kleiner, da der Induktive Blindwiderstand X_L kleiner wird.

• Eisen verstärkt die magnetische Flussdichte phi.
• Wenn die magnetische Flussdichte grösser wird, wird automatisch die Induktivität L grösser.
• Je grösser die Induktivität L, desto grässer die Selbstinduktionsspannung 
• Damit, je grösser die Selbstinduktionsspannung , desto grösser der induktive Widerstand XL.

Am indultoven Blindwiderstand Xl eilt der Wechselstrom der Wechselspannung um 90° nach.

Grund: Der Strom erzeugt einen magnetischen Fluss phi.Wegen der Flussänderung entsteht eine Selbsinduktionsspannung. Die Selbstinduktionsspannung wirkt entsprechend der lenzschen Regel in jedem Zeitpunkt hemmend (entgegenwirkend) auf den Anstieg und Abfall des Stromes.  / Selbstinduktionsspannung verringert die Stromaufnahme, je schneller sich das magnetische Feld ändert und je grösser die Induktivität, desto grösster die Selbstinduktionsspannung.

Entsteht durch die Selbsinduktion. (Die dem Strom entgegenwirkt)