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https://texercises.com/exercise/rc-serieschaltung/
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Exercise:
Legt man an eine Serieschaltung aus ohmschem Widerstand R und Kondensator mit Kapazität C eine sinusförmige Eingangswechselspannung Effektivwert U Frequenz f und greift die Ausgangsspannung U_C über dem Kondensator oder U_R über dem Widerstand ab so hat man einen frequenzabhängigen Spannungsteiler. abcliste abc Berechne formal algebraisch die beiden Verhältnisse U_C/U und U_R/U der Effektivwerte als Funktion der Frequenz f. abc Erzeuge im Taschenrechner die graphische Darstellung der beiden Verhältnisse U_C/U und U_R/U in Abhängigkeit der Frequenz le f le pqHz für R pqkOmega und C pq.nF und skizziere die zwei Kurven auf dem Blatt in einem Diagramm. Beschreibe kurz die physikalische Bedeutung der Kurven. abc Bei der so genannten Grenzfrequenz f_g sind ohmscher und kapazitiver Widerstand gleich gross. Berechne diese Grenzfrequenz. abcliste

Solution:
abcliste abc In einer Serieschaltung addieren sich die Spannungen; bei Wechselströmen sind die Spannungen jedoch als Vektoren zu behandeln Stichwort Zeigerdiagramme. Daher gilt: Ut U_ sinomega t U_Rt Ut cosphi U_Ct Ut sinphi Der Phasenwinkel phi zwischen Stromstärke und Spannung beide als Vektoren zu behandeln ist: phi arctanleftfracfracomega CRright Eingesetzt ergibt sich: fracU_RU U_ cosleftarctanleftfracomega C Rrightright U_ fracsqrtleftfracomega C Rright^+ fracU_CU U_ sinleftarctanleftfracomega C Rrightright U_ fracfracomega C Rsqrtleftfracomega C Rright^+ abcliste
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\(\LaTeX\)-Code
Exercise:
Legt man an eine Serieschaltung aus ohmschem Widerstand R und Kondensator mit Kapazität C eine sinusförmige Eingangswechselspannung Effektivwert U Frequenz f und greift die Ausgangsspannung U_C über dem Kondensator oder U_R über dem Widerstand ab so hat man einen frequenzabhängigen Spannungsteiler. abcliste abc Berechne formal algebraisch die beiden Verhältnisse U_C/U und U_R/U der Effektivwerte als Funktion der Frequenz f. abc Erzeuge im Taschenrechner die graphische Darstellung der beiden Verhältnisse U_C/U und U_R/U in Abhängigkeit der Frequenz le f le pqHz für R pqkOmega und C pq.nF und skizziere die zwei Kurven auf dem Blatt in einem Diagramm. Beschreibe kurz die physikalische Bedeutung der Kurven. abc Bei der so genannten Grenzfrequenz f_g sind ohmscher und kapazitiver Widerstand gleich gross. Berechne diese Grenzfrequenz. abcliste

Solution:
abcliste abc In einer Serieschaltung addieren sich die Spannungen; bei Wechselströmen sind die Spannungen jedoch als Vektoren zu behandeln Stichwort Zeigerdiagramme. Daher gilt: Ut U_ sinomega t U_Rt Ut cosphi U_Ct Ut sinphi Der Phasenwinkel phi zwischen Stromstärke und Spannung beide als Vektoren zu behandeln ist: phi arctanleftfracfracomega CRright Eingesetzt ergibt sich: fracU_RU U_ cosleftarctanleftfracomega C Rrightright U_ fracsqrtleftfracomega C Rright^+ fracU_CU U_ sinleftarctanleftfracomega C Rrightright U_ fracfracomega C Rsqrtleftfracomega C Rright^+ abcliste
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Attributes & Decorations
Tags
elektromagnetismus, filter, frequenz, hochpass, kapazität, kondensator, matura, physik, rc, spannung, stromstärke, tiefpass, widerstand
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Difficulty
(4, default)
Points
6 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Creator uz
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