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Berechnung Leistung mit Dioden

Diskutiere Berechnung Leistung mit Dioden im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo, ich habe da mal ein Problem: Ich habe folgende Aufgabe in der Schule bekommen: Die Leistung einer Heizwicklung eines Lötkolbens beträgt...

  1. #1 Fratz1975, 18.12.2011
    Fratz1975

    Fratz1975 Neues Mitglied

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    Hallo,

    ich habe da mal ein Problem:

    Ich habe folgende Aufgabe in der Schule bekommen:

    Die Leistung einer Heizwicklung eines Lötkolbens beträgt bei U=230V/50Hz, P=25W.
    Durch Vorschalten einer Gleichrichterdiode wird die Leistung gemindert.
    Wie hoch ist die Leistungsabgabe der Heizung mit Diode?
    Wie groß sind die Effektivwerte der Spannung und des Stromes am Verbraucher?

    Lösung:
    Leistung mit Diode: 12,5W
    Effektivwert der Spannung mit Verbraucher (Uv): 162,6V
    Effektivwert des Stroms am Verbraucher (Iv): 77 mA

    Aber wie komme ich auf die Leistung mit Diode (12,5W)?

    Mein Rechenweg:
    R=U²/P = 2116 Ohm
    Leistung? Wie komme ich auf die 12,5 W?
    U=Wurzel von P*R = Wurzel von 12,5*2116 = 162,6 V
    I=Wurzel von P/R = Wurzel von 12,5/2116 = 0,077 A = 77 mA

    Für eine detaillierte Beschreibung wäre ich dankbar.
     
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  3. gert

    gert Freiluftschalter

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Gegenfragen:

    Was macht eine Diode?

    Was macht die Diode in einer Wechselstrom- bzw. Wechselspannungs- Anwendung?

    Wie hoch ist die Amplitude von 230V AC?

    Gruß Gert
     
  4. #3 Fratz1975, 18.12.2011
    Fratz1975

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Hallo Gert,

    also eine Gleichrichterdiode wandelt die Wechselspannung in eine pulsierende Gleichspannung um. Also läßt den Strom nur in eine Richtung fließen. Der Minusbereich der Amplitude fällt weg. Also denk ich mal die Aplitude von 230V AC ist dann nur halb so hoch.
    Ich habe da schon einen Rechenweg gefunden, aber irgendwie immer noch ????

    230V/2 = 115V * Wurzel von 2 = 162,6V
    Wenn ich das so ausrechne, sind doch die 162,6V doch der Spitzenwert und nicht der Effektivwert. Der Effektivwert bedeutet für mich die 230V. Und der Spitzenwert davon ist 325,27V.

    Gruß Fratz
     
  5. gert

    gert Freiluftschalter

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Da hast Du noch einige grundsätzliche Fehler:

    Nein, die Diode sperrt die negative Halbwelle, deshalb kann die Leistung nur 1/4 von 25 Watt sein. Bitte mal nachrechnen!

    Gruß Gert
     
  6. #5 Fratz1975, 18.12.2011
    Fratz1975

    Fratz1975 Neues Mitglied

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Hallo Gert,

    ich verstehe nicht, wie du auf 1/4 kommst. Es gibt eine positive und eine negative Halbwelle, und bei einer Diode fällt eine weg. Damit ist nur noch eine halbe Welle da (1/2 von 25 W). 1/4 davon wären 6,25W aber nicht 12,5W laut Lösung.

    Gruß Fratz
     
  7. gert

    gert Freiluftschalter

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Wo auch immer diese Lösung herkommt, sie ist falsch!

    Fruß Gert
     
  8. #7 alterlich, 18.12.2011
    alterlich

    alterlich Lüsterklemmer

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    die 12,5W stimmen.
    P=1/T INT{U(t)^2/R dt}=U0^2/TR* INT([sin(wt)^2] dt). Grenzen 0...T/2
    aus x-en: P=U0^2/4=U(eff)^2/R also U(eff)=U0/2= 162,6V

    den Widerstand hast du ja selber gerechnet 2116 Ohm

    P=162,6^2/2116=12,5W

    Gruss
     
  9. Damien

    Damien Hülsenpresser

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Die Leistung folgt quadratisch aus der Leistung... von der Spannung kannst du also nicht linear auf die Leistung schließen und die Leistung an der Last einfach halbieren.

    Außerdem hat alterlich beim Rest recht. Hab seine Lösung mal grafisch aufgehübscht :)... Also den Teil für den Scheitelfaktor für die Einpulsgleichrichtung.

    Scheitelfaktor:

    [​IMG]

    Also dann Amplitude (.. die sich durch die Einpulsgleichrichtung ja nicht ändert) * Scheitelfaktor

    [​IMG]
     

    Anhänge:

  10. #9 alterlich, 18.12.2011
    alterlich

    alterlich Lüsterklemmer

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    also von der leistung kann man schon einfach "linear" halbieren. er wollte es ja aber vorgerechet haben, und nicht logisch "erklärt".
    woher sollte denn ein verbraucher in der ersten halbwelle wissen, dass "nix" mehr nachkommt, der vllt doch ? orakeln ? Die 4tel theorie ist damit ja wohl widerlegt, denn jeder normale verbraucher müsste in der ersten halbwelle immer 1/4 und in der 2ten die restlichen 3/4 "nachholen" und ich denke es ist klar, dass das quatsch ist.

    gruss
     
  11. #10 E-Franz, 19.12.2011
    E-Franz

    E-Franz Leitungssucher

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    AW: Berechnung Leistung mit Dioden

    Ihr habt dazu noch die Flußspannung der Diode in Durchlaßrichtung unterschlagen, also wird es ein wenig unter der Hälfte der sonstigen Leistung.
    Muß man da so viel rechnen um das einfach logisch zu verstehen?
     
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