Gegeben sind zwei harmonische Zeitfunktionen
Bekannt sind die Amplituden
a) Zeichnen Sie den zeitlichen Verlauf beider Funktionen über eine Periode für die Fälle:
b) Welchen Bauteilen entspricht die Phasenverschiebung in den eben genannten Fällen?
c) Zeichnen Sie den zeitlichen Verlauf der Funktion
d) Berechnen Sie den arithmetischen Mittelwert
a) Funktionsgraphen
1)
2)
3)
b) Bauteile
1) einem Widerstand: Strom und Spannung sind in Phase
2) einer Kapazität: Am Kondensator eilt der Strom der Spannung um
3) einer Induktivität: An einer Spule eilt die Spannung dem Strom um
c) Verlauf der Momentanleistung
1)
2)
3)
c) Berechnung des arithmetischen Mittelwerts
Ansatz: Einsetzen der Zeitfunktion für Spannung und Strom in Gleichung
Mit Hilfe des Additionstheorems
wird (setze
Eingesetzt gilt dann
Das Integral einer Sinus- oder Kosinusfunktion über eine vollständige Periode ist immer Null und übrig bleibt
Damit wird die allgemeine Lösung
1)
2)
3)
siehe Lösungsweg