Zeigerdiagramm

Die Schaltung nach Bild (a) enthält den ohmschen Widerstand . Die Versorgungsspannung beträgt mit der Frequenz . Die Teilspannungen sind und .

Welche Werte haben der ohmsche Widerstand und die Kapazität ?

Das Oszillogramm (Abbildung b) zeigt die beiden Wechselströme und , die sich im Knotenpunkt A zu überlagern. Bestimmen Sie
a) die Scheitelwerte und sowie die Nullphasenwinkel und bezogen auf den linken Rand sowie die Phasenverschiebung zwischen den Strömen und

b) den Scheitelwert und die Phasenlage von bezüglich mit Hilfe eines Zeigerdiagramms
I. mit Berücksichtigung der Nullphasenwinkel
II. ohne Berücksichtigung der Nullphasenwinkel
und rechnerisch.

Gegeben ist das nachfolgend dargestellte Netzwerk.

In diesem Netzwerk ist der Strom bekannt.:

Weiterhin gilt mit der Kreisfrequenz der Spannungsquelle:

a) Zeichnen Sie für diese Schaltung ein vollständiges Zeigerdiagramm in das Beiblatt ein. Maßstab: ;

b) Geben Sie den Betrag und die Phase aller Ströme und Spannungen an den Bauelementen und der Quelle mit Hilfe des Zeigerdiagrammes auf eine Nachkommastelle genau
an.

Gegeben ist skizzierte Schaltung mit harmonischen Quellen.

Es gilt:

a) Berechnen Sie

b) Zeichnen Sie ein Zeigerbild, welches folgende Größen enthält: ,

c) Bestimmen Sie die äquivalente Ersatzspannungsquelle bezüglich der Klemmen 1 und 2 und geben Sie deren charakteristische Größen an!

In der folgenden Schaltung sind die Werte von und bekannt:

a) Für eine Frequenz eilt die Spannung dem Strom um voraus. Bestimmen Sie für diesen Fall den Wert von als Funktion aus und .
b) Zeichnen Sie ein vollständiges Zeigerbild der Schaltung mit sämtlichen Strömen und Spannungen für den Fall aus a).

Gegeben ist die folgende Schaltung, die von einer Wechselspannung mit bekannter Kreisfrequenz gespeist wird.

Es gilt:

 Zeichnen Sie ein maßstäbliches Zeigerbild dieser Schaltung, welches alle Spannungen und Ströme enthält.

Maßstab:

Gegeben sind 2 Spannungsquellen:

und

mit den Scheitelspannungen und .

Die Frequenz sei .
1. Sie schalten die beiden Spannungsquellen so zusammen, dass gilt: .
 a) Zeichnen Sie das maßstäbliche Zeigerdiagramm der Spannungen , und

 b) Ermitteln Sie aus dem Zeigerdiagramm den Betrag und den Phasenwinkel von

 c) Geben Sie die komplexen Größen und an.

 d) Ermitteln Sie aus der komplexen Spannung den Betrag und den Phasenwinkel. Vergleichen Sie mit b)
2. Sie schalten die beiden Spannungsquellen so zusammen, dass gilt: .

 Wiederholen Sie die Punkte a) bis d).

Gegeben ist untenstehende Schaltungsanordnung:

Die Schaltelemente haben die Werte

a) Zeichnen Sie das maßstäbliche Zeigerdiagramm für alle Ströme und Spannungen bei der Frequenz Die Zeiger für und sollen beide betragen. Beginnen Sie die Zeichnung mit der Spannung . (A4-hoch, Urspr.: Mitte, nach rechts)
b) Wie gro ist die Spannung und der Phasenwinkel zwischen und bei ?
c) Wie gro ist der Phasenwinkel zwischen Eingangsspannung und dem Eingangsstrom ?
d) Die Schaltungsanordnung mit ist durch eine Parallelschaltung von Widerstand und Spule oder Kondensator zu ersetzen, so dass die Spannung den gleichen Strom wie mit dem gleichen Phasenwinkel liefert. Benötigt man eine Parallelschaltung von Widerstand und Spule oder eine Parallelschaltung von Widerstand und Kondensator? Begründung!! Bestimmen Sie den Wert des Ersatzwiderstandes und der Ersatz- (Spule/ Kondensator) durch Konstruktion aus dem Zeigerdiagramm.

Gegeben ist untenstehende Schaltung mit den Werten:

a) Es ist das vollständige Zeigerdiagramm aller Ströme und Spannungen bei der Frequenz zu zeichnen, bei der und betragsmäßig gleich sind. Der Maßstab ist so zu wählen, dass der Zeiger für , und der für lang ist. , Urspr.: Mitte, nach rechts)

b) Welches Spannungsteilerverhältnis hat die Schaltung und welche Phasenlage hat bezüglich ?

c) Mit welcher Impedanz (Betrag und Phasenwinkel) wird ein an angeschlossener Generator belastet?

Gegeben ist untenstehende Schaltungsanordnung (Wien-Robinson-Brücke).

Die Schaltelemente haben die Werte

a) Zeichnen Sie das maßstäbliche Zeigerdiagramm für alle Ströme und Spannungen bei der Frequenz kHz. Die Zeiger für soll und der Zeiger für soll betragen. Beginnen Sie die Zeichnung mit der Spannung . (A4-hoch, Urspr.: links unten, nach rechts)

b) Wie groß sind die Spannung und der Phasenwinkel zwischen und bei Ist die Spannung gegenüber voreilend oder nacheilend?

c) Wie groß ist der Phasenwinkel zwischen Eingangsspannung und dem Eingangsstrom Eilt der Strom der Spannung vor oder nach?

Gegeben ist folgende Schaltungsanordnung:

a) Zeichnen Sie das maßstäbliche Zeigerdiagramm für alle Ströme und Spannungen bei der Frequenz .

 Beginnen Sie die Zeichnung mit der Spannung .

 Tragen Sie diese nach rechts gerichtet ein.

 Die Zeiger für und sollen beide lang sein. (A4-hoch, Urspr.: Mitte, nach rechts)

b) Wie groß ist der Phasenwinkel zwischen und ? Ist gegenüber vor- oder nacheilend?

c) Welchen Amplitudenwert hat , wenn beträgt?

d) Welchen Wert muss der Kondensator haben, damit der Schaltkreis in Resonanz ist?

 Ermitteln Sie den Wert des Kondensators durch Konstruktion aus dem Zeigerdiagramm.

e) Welchen Wert muss der Kondensator haben, damit die Ausgangsspannung der Eingangsspannung um voreilt?

 Ermitteln Sie den Wert des Kondensators durch Konstruktion aus dem Zeigerdiagramm.

Gegeben ist untenstehende Schaltungsanordnung. Zeichnen Sie das maßstäbliche Zeigerdiagramm für alle Ströme und Spannungen bei der Frequenz kHz. Beginnen Sie die Zeichnung mit der Spannung Die Zeiger für und sollen beide lang sein.

a) Konstruieren Sie die Spannung mit Hilfe eines maßstäblichen Zeigerdiagramms. (A4hoch, Urspr.: unten, Mitte, nach oben)
b) Wie groß ist der Phasenwinkel zwischen und Ist gegenüber vor- oder nacheilend?
Welchen Amplitudenwert hat , wenn beträgt?

Hinweis: Zeichnen Sie die Realteilachse nach oben und Imaginärteilachse nach links.