Stand: 21. Juni 2001 Seite 4-1
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- Irmgard Fuchs
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1 omlsmmlung Elktotchnik Thm Bich Sit Komplx Zhln Dinition 4- Nomlom 4- tigonomtisch om 4- Eulsch om 4- Vsoom 4- Bdinungsnlitung ü T Shp E sio x-99wa 4-3 chnn mit komplxn Zhln Glichhit von komplxn Zhln 4-4 Konugit komplx Zhln 4-4 Addition und Sutktion 4-4 Multipliktion und Division 4-5 Dinition von 4-5 Multipliktion komplx mit konugit komplx 4-5 nvsion in komplxn Zhl 4-5 Gundwipol komplx dgstllt Widstnd komplx 4-6 Spul komplx 4-6 Kondnsto komplx 4-6 Komplx Widständ Zigdigmm 4-7 Bchnung 4-7 Komplx istung Zigdigmm 4-7 Bchnung 4-7 Gundschltungn komplx ihnschltung komplx Widständ 4-8 Plllschltung komplx Widständ 4-8 mwndlung ihn- in Plllschltung 4-8 mwndlung Plll- in ihnschltung 4-9 sonn Dinition 4-9 ihnsonn 4-9 Plllsonn 4-0 Dämpung Dinition 4- Dämpungsmß 4- Komplx Ütgungsunktion Ütgungsunktion llgmin 4- Amplitudn-qungng llgmin 4- Phs-qungng llgmin 4- -Tipß 4-3 -Hochpß 4-4 -Tipß 4-5 -Hochpß 4-6 qunnomiung (Bod-Dig.) Dinition und Nomiung 4-7 Nomit Tipß 4-7 Nomit Hochpß 4-7 Bod-Digmm Tipß 4-8 Bod-Digmm Hochpß 4-9 Stnd:. Juni 00 Sit 4-
2 omlsmmlung Elktotchnik Komplx Zhln und dn Dstllung: c c c komplx lntil von c ( uch {c} ) mginäntil von c ( uch m {c} ) Dstllungsomn:. Nomlom (lgisch Schiwis): c. Polom ( tigonomtisch Schiwis ): c c Btg (äng) von c komplx c c ( cos sin ) c cos c sin 3. Eulsch om ( Exponntilschiwis ): Nch Eul gilt: cos sin c c 4. Vsoom: c c ( spich: vso phi ) Stnd:. Juni 00 Sit 4-
3 omlsmmlung Elktotchnik mchnung komplx Zhln mit dm Tschnchn: Tschnchn Shp E546: Mit nd Mth dn Tschnchn in dn Modus ü komplx Zhln ingn. Mit Mth wid di Dstllung in d Vsoom ingstllt. (0-Anig im Disply) Mit Mth wid di Dstllung in d Nomlom ingstllt. (xy-anig im Disply) Mit nd Exp wid wischn d Anig ds lntils und ds mginäntils von c w. wischn d Anig ds Btgs und von c hin und h gwchslt. Mit /c wid ds -Zichn dgstllt. Mit D M S wid ds Vso-Zichn dgstllt. mchnung Nomlom Vsoom: - Tschnchn u Vsoom instlln ( Mth ) - Komplx Zhl in d Nomlom ingn und mit tätign (.B. 3 /c ) - Es wid d Btg von c ngigt - ü nd Exp tätign mchnung Vsoom Nomlom: - Tschnchn u Nomlom instlln ( Mth ) - Komplx Zhl in d Vsoom ingn und mit tätign (.B. 3 D M S ) - Es wid d lntil von c ngigt - ü dn mginäntil nd Exp tätign Tschnchn sio x 99 WA: Mit Mod dn Tschnchn in dn Modus ü komplx Zhln ingn.!!! Di Dstllung olgt imm in d Nomlom!!! Kin mstllung u di Vsoom im komplxn Modus möglich. Mit ENG wid ds -Zichn dgstllt. Btg in komplxn Zhl (.B. 3 4) chnn: Shit ) ( 3 4 ENG ) ingn. Winkl in komplxn Zhl (.B. 3 4) chnn: Shit ( ( 3 4 ENG ) ingn. mchnungn wischn d Vsoom und d Nomlom müssn ü dn mwg d Bchnung von Polkoodintn (Vsoom) und d ktsischn Koodintn (Nomlom) gtätigt wdn: Mit Mod dn Tschnchn in dn nomln Modus schltn. mchnung ktsich (Nomlom) pol (Vsoom) (.B. 3 4): - Pol( 3, 4 ) ingn und s wid d Btg äng ngigt. - D Winkl wid mit tn ngigt. - Mit cos wid d Btg ngigt. mchnung pol (Vsoom) ktsich (Nomlom) (.B ): - Shit Pol( 3, 65 ) ingn und s wid d lntil x-wt ngigt. - D mginäntil y-wt wid mit tn ngigt. - Mit cos wid d lntil ngigt. Stnd:. Juni 00 Sit 4-3
4 omlsmmlung Elktotchnik Glichhit von komplxn Zhln: Zwi komplx Zhln sind glich, wnn ih lntil und ih mginäntil glich sind. c c und d sind glich, wnn und ist. d Konugit komplx Zhln: Di konugit komplx Zhl wid gildt, indm mn di komplx Zhl n d lln Achs spiglt. c komplx Zhl c* konugit komplx Zhl n d Nomlom: c c * n d tigonomtischn om: c cos sin c * c cos sin c n d Eulschn om: c c c* c n d Vsoom: c c c* c Addition od Sutktion von komplxn Zhln: Zu Addition od Sutktion von komplxn Zhln müssn dis in d Nomlom volign!!! gl: Zwi komplx Zhln wdn ddit w. suthit, indm mn ih lntil und ih mginäntil ddit w. suthit. c d ( c) ( d ) ( c) ( d ) Stnd:. Juni 00 Sit 4-4
5 omlsmmlung Elktotchnik Stnd:. Juni 00 Sit 4-5 Multipliktion od Division von komplxn Zhln: Zu Multipliktion od Division von komplxn Zhln müssn dis in d Exponntilom (Eulom) od in d Vsoom volign!!! gl: - Zwi komplx Zhln wdn multipliit, indm mn ih lntil multipliit und ih mginäntil ddit. - Zwi komplx Zhln wdn dividit, indm mn ih lntil dividit und ih mginäntil suthit. Dinition d Zhl : Multipliktion in komplxn Zhl mit ih konugit komplxn Zhl: Di Multipliktion in komplxn Zhl mit ih konugit komplxn Zhl git ds Qudt ds Btgs d komplxn Zhl. * Es ntstht in in lls Egnis!! nvsion in komplxn Zhl: nvsion ü di Eul- od Vsoom: nvsion ü Nomlom und konugit komplx Ewitung:
6 omlsmmlung Elktotchnik Vinungn ü di Elktotchnik: komplx Spnnung * konugit komplx Spnnung Btg d Spnnung ( Ektivwt ) φ Nullphsnwinkl d Spnnung komplx Stom * konugit komplx Stom Btg ds Stoms ( Ektivwt ) φ Nullphsnwinkl ds Stoms Gundwipol in komplx Dstllung: Schinwidstnd Z (mpndn) Schinlitwt Y Noml Exponntil Vso Noml Exponntil Vso Widst G G G 0 Spul X 90 X X B B B 90 Kondns. 90 X X X B 90 B B 90 π Widstnd in G itwt in S nduktivität in H X induktiv Blindwidstnd in B induktiv Blindlitwt in Kpität in X kpitiv Blindwidstnd in B kpitiv Blindlitwt in Kisqun in s qun in H Stnd:. Juni 00 Sit 4-6
7 omlsmmlung Elktotchnik Komplx Widständ: Z Z Z Z mit Z Z Z Z Z Z Z ( cos sin ) Z X Z komplx Widstnd in komplx Spnnung in V komplx Stom in A φ Winkl in φ Spnnungs-Nullphsnwinkl in φ Stom-Nullphsnwinkl in Spnnung in V (Btg von ) Stom in A (Btg von ) Wikwidstnd in X Schinwidstnd in Komplx istung: S P Q S S S S ( cos sin ) S * P cos S Q sin S S Z S Z * Di komplx istung chnt sich us dm Podukt d komplxn Spnnung und ds konugit komplxn Stoms. S komplx istung P Wiklistung in W Q Blindlistung in v cosφ istungskto sinφ Blindkto komplx Spnnung * konugit komplx Stom Spnnung in V (Btg von ) Stom in A (Btg von ) Z komplx Widstnd in Z* konugit komplx Widstnd in Stnd:. Juni 00 Sit 4-7
8 omlsmmlung Elktotchnik ihnschltung komplx Widständ: Z X Z X Z g Z Z ( ) ( X ) Z g X Z Z Z g komplx Gsmtschinwidstnd in Z, Z komplx Tilschinwidständ in, Tilwikwidständ in X, X Tillindwidständ in komplx Gsmtspnnung in V komplx Stom in A Plllschltung komplx Widständ: Y Z G B X Y g Y Y Y 3 Y G B Y G B Y 3 G3 B3 ( G G G ) ( B B ) Y g 3 B3 Y 3 Z Y 3 Z Y 3 Z 3 Y komplx Gsmtschinlitwt in S Y, Y, Y 3 komplx Tilschinlitwt in S G, G, G 3 komplx Tilwiklitwt in S B, B, B 3 komplx Tillindlitwt in S komplx Gsmtspnnung in V komplx Stom in A mwndlung komplx ihnschltung in komplx Plllschltung: ü di mwndlung gilt: Z Z p und p und p Vhn d mwndlung: - Z g d ihnschltung chnn und in Vsoom umwndln - Y g von Z g chnn ( Y g ) und Z g in Nomlom umwndln. Mn hält di Til-itwt (G und B). - Aus dn Til-itwtn di Wt d Butil chnn. Stnd:. Juni 00 Sit 4-8
9 omlsmmlung Elktotchnik mwndlung komplx Plllschltung in komplx ihnschltung: ü di mwndlung gilt: Z p Z und p und p Vhn d mwndlung: - Y g d Plllschltung chnn und in Vsoom umwndln - Z g von Y g chnn ( Z g ) und Y g in Nomlom umwndln. Mn hält di Til-Widständ ( und X). - Aus dn Til-Widständn di Wt d Butil chnn. sonn: Von sonn wid gspochn, wnn d imginä Antil ds Schinwidstnds Z (Blindwidstnd X w. d Blindlitwt B) ins Ntwks 0 ist. φ 0!! Di qun, i d dis Zustnd utit, nnnt mn sonnqun od 0 w. sonnkisqun od 0. Bi sonn ist d Schinwidstnd Z w. d Schinlitwt Y ds Ntwks in ll!! ihnsonn: π ( π ) ( π ) Bi sonn hn sich und ggnsitig u, d si im Btg glich goß und um 80 phsnvschon sind. Alldings knn di Spnnung n dn Butiln höh ls di Gsmtspnnung sin (Spnnungsühöhung)!! sonnqun in H ; sonnkisqun in H Widstnd in ; nduktivität in H ; Kpität in Spnnung m Widstnd in V (Btg von ) Spnnung n d Spul in V (Btg von ) Spnnung m Kondnsto in V (Btg von ) Spnnungsühöhung (kto!!) Stnd:. Juni 00 Sit 4-9
10 omlsmmlung Elktotchnik Stnd:. Juni 00 Sit 4-0 Plllsonn: π π π Bi sonn hn sich und ggnsitig u, d si im Btg glich goß und um 80 phsnvschon sind. Alldings knn d Stom duch di Butil höh ls d Gsmtstom sin (Stomühöhung)!! sonnqun in H sonnkisqun in H Widstnd in nduktivität in H Kpität in Stom duch Widstnd in V (Btg von ) Stom duch di Spul in V (Btg von ) Stom duch dn Kondnsto in V (Btg von ) Stomühöhung (kto!!)
11 omlsmmlung Elktotchnik Dämpung: P D P P P D P D P D Dämpung (Ohn Einhit!!) P Eingngslistung in W P Ausgngslisung in W Dämpungsmß: P 0 lg 0 P P 0 P P P P 0 Bi Anpssung ( ) gilt: 0 lg lg 0 0 Dämpungsmß in db P Eingngslistung in W P Ausgngslistung in W Eingngswidstnd in Ausgngswidstnd in Eingngsspnnung in V Ausgngsspnnung in V Eingngsstom in A Ausgngsstom in A Wnn P 0, 707 P ntspicht ds in Dämpung von -3 db Ds gsmt Dämpungsmß ist di Summ d Einldämpungsmß: g Stnd:. Juni 00 Sit 4-
12 omlsmmlung Elktotchnik Komplx Ütgungsunktion llgmin: ( ) ( ) () komplx Ütgungsunktion (Ohn Einhit!!) komplx Ausgngsspnnung in V komplx Eingngsspnnung in V Amplitudn-qungng llgmin: ( ) ( ) () Btg d komplx Ütgungsunktion (Ohn Einhit!!) Btg d komplxn Ausgngsspnnung Ektivwt d Ausgngsspg. in V Btg d komplxn Eingngsspnnung Ektivwt d Eingngsspg. in V Phsn-qungng llgmin: m ctn ( ) { ( } { } ( φ() Phsnwinkl d komplxn Ütgungsunktion m{()} mginäntil d komplxn Ütgungsunktion {()} lntil d komplxn Ütgungsunktion Stnd:. Juni 00 Sit 4-
13 omlsmmlung Elktotchnik Komplx Ütgungsunktion ü -Tipß: ( ) ( ) ( ) ( ) Amplitudn-qungng: D Amplitudn-qungng ist d Btg d Ütgungsunktion. ( ) ( ) ( ) ü 0 () ü () 0 0 db 0 lg ( ) Phsn-qungng: D Phsn-qungng ist di Phsndin wischn Ausgngsspnnung und Eingngsspnnung. ( ) ( ) ctn tn ( ) ü 0 φ() 0 ht glich Phsnlg wi ü φ() -90 ilt um 90 nch Gnqun: Bi Gnqun g w. g ist d Wt ds Amplitudn-qungngs (lso d Btg d Ütgungsunktion) glich 0,707. Ds ntspicht 3dB. g g π π π Phsnwinkl i Gnqun: ( g ) 45 ilt um 45 nch g g Stnd:. Juni 00 Sit 4-3
14 omlsmmlung Elktotchnik Komplx Ütgungsunktion ü -Hochpß: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Amplitudn-qungng: D Amplitudn-qungng ist d Btg d Ütgungsunktion. ( ) ( ) ( ) ü 0 () 0 0 ü () db 0 lg ( ) Phsn-qungng: D Phsn-qungng ist di Phsndin wischn Ausgngsspnnung und Eingngsspnnung. ( ) ctn tn ü 0 φ() 90 ilt um 90 vo ü φ() 0 ht glich Phsnlg wi Gnqun: Bi Gnqun g w. g ist d Wt ds Amplitudn-qungngs (lso d Btg d Ütgungsunktion) glich 0,707. Ds ntspicht 3dB. g g π π π Phsnwinkl i Gnqun: ( g ) 45 ilt um 45 vo g g Stnd:. Juni 00 Sit 4-4
15 omlsmmlung Elktotchnik Komplx Ütgungsunktion ü -Tipß: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Amplitudn-qungng: D Amplitudn-qungng ist d Btg d Ütgungsunktion. ( ) ( ) ( ) ( ) ü 0 () ü () 0 0 db 0 lg ( ) Phsn-qungng: D Phsn-qungng ist di Phsndin wischn Ausgngsspnnung und Eingngsspnnung. ( ) ctn tn ü 0 φ() 0 ht glich Phsnlg wi ü φ() -90 ilt um 90 nch Gnqun: Bi Gnqun g w. g ist d Wt ds Amplitudn-qungngs (lso d Btg d Ütgungsunktion) glich 0,707. Ds ntspicht 3dB. g g g π π π Phsnwinkl i Gnqun: ( g ) 45 ilt um 45 nch g Stnd:. Juni 00 Sit 4-5
16 omlsmmlung Elktotchnik Stnd:. Juni 00 Sit 4-6 Komplx Ütgungsunktion ü -Hochpß: Amplitudn-qungng: D Amplitudn-qungng ist d Btg d Ütgungsunktion. lg 0 db ü 0 () 0 0 ü () Phsn-qungng: D Phsn-qungng ist di Phsndin wischn Ausgngsspnnung und Eingngsspnnung. tn ctn ü 0 φ() 90 ilt um 90 vo ü φ() 0 ht glich Phsnlg wi Gnqun: Bi Gnqun g w. g ist d Wt ds Amplitudn-qungngs (lso d Btg d Ütgungsunktion) glich, Ds ntspicht 3dB. g g π g π g π Phsnwinkl i Gnqun: 45 g ilt um 45 vo
17 omlsmmlung Elktotchnik qunnomit Dstllung d Ütgungsunktionn (Bod-Digmm): Duch di qunnomiung icht mn, ds di Dstllung ll Ti- od Hochpäss glich ist und in Ahängigkit d Gnqun olgt. Nomiung: g g g g g g nomit qun (Ohn Einhit) qun in H g Gnqun in H Kisqun in s g Gnkisqun in s Tipss: Nomit Amplitudn-qungng: ( ) ( ) 0 lg db g g ( ) g g 0 ( ) 0 db Nomit Phsn-qungng: ( ) ctn( ) tn ( ) Hochpss: Nomit Amplitudn-qungng: ( ) ( ) 0 lg db g g ( ) ( ) g g 0-0 ( ) 0 ( ) 0 db db Nomit Phsn-qungng: ( ) ctn tn Stnd:. Juni 00 Sit 4-7
18 omlsmmlung Elktotchnik Bod-Digmm ü Tipss: Nomit Amplitudn-qungng: 0,9 0,8 0,7 0,6 ( ) 0,5 0,4 0,3 0, 0, 0 0,0 0, Nomit Amplitudn-qungng in db: 0 0,0 0, ( ) db Nomit Phsn-qungng: ( ) ,0 0, Stnd:. Juni 00 Sit 4-8
19 omlsmmlung Elktotchnik Bod-Digmm ü Hochpss: Nomit Amplitudn-qungng: 0,9 0,8 0,7 ( ) 0,6 0,5 0,4 0,3 0, 0, 0 0,00 0,0 0, 0 00 Nomit Amplitudn-qungng in db: 0,00 0,0 0, ( ) db Nomit Phsn-qungng: ( ) ,00 0,0 0, 0 00 Stnd:. Juni 00 Sit 4-9
Die Addition von Vektoren gilt das Kommutativgesetz und das Distributivgesetz: a 0 a und 0 0
Vktohnung Vkton, sind Gößn, u dn vollständig Chktisiung sowohl in Mßhl, d Btg, ls uh in Rihtung im Rum fodlih sind. Bispil: Kft, Gshwindigkit, Bshlunigung, Winklgshwindigkit, Winklshlunigung sowi lktish
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