Donnerstag, 19. März 2020

Wechselstromtechnik Teil 3: Impedanzen: Übungsaufgabe

Übungsaufgabe zu Impedanzen:

Hier ist ein typisches Beispiel für eine Frequenzweiche (conrad):


Schauen wir uns mal die Schaltung an.
Zwischen 1 und 2 liegt die Wechselspannung an, die der Verstärker ausgibt. In der oberen Schaltung soll ein Tieftöner angeschlossen werden, also ein Lautsprecher, der möglichst wenig Signale von hohen Frequenzen bekommt.

Aufgabe 1:
Erst einmal müsst ihr die Schaltung verstehen:

Da ist eine Reihenschaltung und eine Parallelschaltung versteckt. Und: Der Tieftöner wird durch eine Spannung betrieben, die an einem Widerstand abfällt.

Ich nehme jetzt einmal fiktive Daten an:

Induktivität der Spule: L = 1 mH
Kapazität des Kondensators: C = 1 μF

Aufgabe 2:
Berechne die Wechselstromwiderstände für eine Frequenz von 50 Hz (sehr tiefer Ton) und 5000 Hz (hoher Ton).

Aufgabe 3:
Zeige, dass die Widerstände ungefähr im Verhältnis 1:10000 (bei 50 Hz) und 1:1 (bei 5kHz) stehen
(in aktueller Version korrigierte Werte)

Aufgabe 4:
Begründe damit, wieso die Frequenzweiche funktioniert.

Bei der unteren Schaltung sind Spule und Kondensator vertauscht...

Aufgabe 5:
Wieso ist das eine Weiche für Hochtöner?


Sehr oft sind Frequenzweichen viel komplizierter, sie erhalten auch Schwingkreise.

Nun noch zur Zusatzfrage des letzten Posts:

Durch die Wechselstromwiderstände entstehen Phasenunterschiede. Wir Menschen hören aber die Phase einer Schallwelle nicht, deswegen stört das nicht...

Die Lösung gibt es bald in einem eigenen Post.

2 Kommentare:

  1. Zu Aufgabe3:
    Ich habe für 50Hz ein Verhältnis von ~1:10000 und für 5000Hz ein Verhältnis von ~1:1 ausgerechnet. Rc(50Hz)=3183Ohm und RL(50Hz)=0.31Ohm. Verhältnis 1:10000! Und Rc(5000Hz)=31,83Ohm und RL(5000Hz)=31,42Ohm. Verhältnis 1:1! Ich habe auch nach längerem überlegen keinen Fehler gefunden. Kann mir vielleicht jemand helfen was ich falsch gemacht haben könnte?

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  2. Ich kann mich auch verrechnet haben..., wenn nochn jemdan deine Lösuntg bestätigt...ändere ich den >Lösungspost ansosnten rechne ich nachher auch noch mal nach

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