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Hochpass, Tiefpass, Filter

Diskutiere Hochpass, Tiefpass, Filter im Lehrling und Studi Forum Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo Leute, grüße euch alle, bin neu hier, und habe auch erst seit einigen Tagen mit Elektrotechnik zutun, hab ein Skript durchgelesen aber nur...

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  1. #1 DDDD, 26.12.2009
    Zuletzt bearbeitet: 26.12.2009
    DDDD

    DDDD Schlitzeklopfer

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    Hallo Leute,

    grüße euch alle, bin neu hier, und habe auch erst seit einigen Tagen mit Elektrotechnik zutun, hab ein Skript durchgelesen aber nur 20 Prozent verstanden:stupid:

    also nach dem ich eine Parallelschaltung und Eine Rheienschaltung verstanden habe, und auch die Kombination von beiden, davon die Teilströme und Teilspannungen (hoffe) schon berechnen kann,....

    steht jetzt eine Übungsaufgabe mit dem Titel RC-Filter vor mir (Wiederstand und Kapazität)

    die Schaltung ist so gebaut (hoffe ihr könnt das erkennen)

    --------C------------o
    ----------------------
    ----------------------
    U1-------- R -------U2
    ----------------------
    ----------------------
    ---------------------o
    Angaben
    U1= 10V, R=100kOhm, C= 0,159nF

    Die erste Frage bei dieser Aufgabe leutet:

    Handelt es sich um einen Tiefpass oder um einen Hochpass?

    Habe gegoogelt und herausgefunden, dass diese Schaltung einen Hochpass darstelt, ich weiss aber nicht warum. Alles was ich finde erklärt schon am Anfang dass es sich um einen Hochpass bzw um einen Tiefpass handelt und dann(im Nachhinein) sind einige Formeln zu sehen.

    Meine Fragen:

    Frage 1
    Spielt bei der Bestimmung Hochpass/Tiefpass nur die Anordung der Bauelemente eine Rolle. zb: C---R ist immer Hohpass, und R-----C immer Tiefpass?

    Frage 2
    Wie gehe ich bei einer Schaltung vor, um zu Bestimmen ob es sich um einen Hochpass oder Tiefpass handelt?

    Würde mich freuen, wenn ich einige Antworten bekomme!
    Ich hoffe ihr hatet ein frohes Fest und gratuliere nachträglich und wünche euch einen schönen 2ten Weihnachtsabend.
     
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  3. #2 Damien, 26.12.2009
    Zuletzt bearbeitet: 26.12.2009
    Damien

    Damien Hülsenpresser

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    AW: Hochpass, Tiefpass, Filter

    Hi!

    Du solltest dir für diesen Fall einmal anschauen wie sich eine Kapazität an Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenzen verhällt. Wenn du diese Eigenschaften verstanden hast wirst du die Schaltung verstehen.

    Der Wechselstromwiderstand des C sinkt mit steigender Frequenz [Formel: Xc = 1 / (2*pi*f*C) ].
    Wenn du nun also eine niederfrequente Wechselspannung am Eingang anlegst (U1), wird der Großteil der Spannung am C abfallen, da sein Widerstand bei einer niedrigen Frequenz hoch ist. Der Rest der Spannung wird an R abfallen... von R greifst du parallel die (durch die Parallelschaltung genausgroße Spannung wie UR) Spannung U2 ab. Erhöhst du nun langsam die Frequenz der Eingangspannung, fällt immer weniger Spannung am C ab, da sich dessen Widerstand verringert. Umso mehr Spannung fällt am R und somit am Ausgang ab. Hochpass -> Hohe Frequenzen werden zum Ausgang durchgelassen, niedrige nicht.

    Tauschst du die beiden Bauteile hat die Schaltung den genau anderen Effekt. Der Kondensator wird parallel zum Ausgang liegen und somit die Ausgangsspannung bestimmen. Bei niedrigen Frequenzen wird viel Spannung an ihm abfallen, bei hohen Frequenzen wird weniger abfallen.

    Die Formel zur Bestimmung der Grenzfrequenz, das ist die Frequenz oberhalb welcher man davon spricht das eine Spannung durchgelassen worden ist bzw. unterehalb welcher eine Spannung als gesperrt gilt, ist: 1 / (2*pi*R*C)
     
  4. DDDD

    DDDD Schlitzeklopfer

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    AW: Hochpass, Tiefpass, Filter

    Hallo Leute , ich habe einige Formeln gefunden und auch eine Lösung könnt Ihr mal bitte drüberschauen.


    Tiefpass: U2/U1= 1/ Wrz(1 +(w/wg)²)
    Hochpass: U2/U1= 1/ Wrz(1 +(wg/w)²)

    Wg ist ja Grenzfkreisfrequenz, was heißt w (ganz wichtig für mich) darf ich w= C einsetzen, wenn ich das mache bekomme ich die Lösung, ist das nur Zufall oder ist w= C bzw bei einer R-L Schaltung w = L richtig?

    wenn ich in in diesen Formel w= C einsetze bekomme ich die Lösung

    Daten R=100kOhm, C=0,015nF

    1. Bestimmung der Grenzkreisfrequenz [Wg=1/RC] ergibt Wg=0,067 (OhmF)? st das Richtig

    2. Untersuchung auf Hochpass, Tiepass

    2.1. Für Tiefpass gilt: U2/U1= 1/ Wrz(1 +(w/wg)²) d.h. muss 1 ergeben
    Umsetzung
    U2/U1= 1/Wrz(1+ (0,15*1000/0,067)²= 0,00046... weit weg von 1 -->KEIN TIEFPASS

    2.2 . Für Hochpass gilt: U2/U1= 1/ Wrz(1 +(wg/w)²) d.h. muss 1 ergeben
    Umsetzung:
    U2/U1= 1/Wrz(1+ (0,067/0,15*1000)²= 0,9999 also 1 >> es ist Hochpass

    bitte um eine ANtwort
     
  5. Damien

    Damien Hülsenpresser

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    AW: Hochpass, Tiefpass, Filter

    Das was du als kleines w liest ist eigentlich ein kleines Omega (ω)
    Das steht für die Kreisfrequenz. Also ist ω = 2 * pi * f(requenz).
     
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  6. #5 DDDD, 27.12.2009
    Zuletzt bearbeitet: 27.12.2009
    DDDD

    DDDD Schlitzeklopfer

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    AW: Hochpass, Tiefpass, Filter

    Und wo bekomme ich f her ??

    ist f = fg=1/2*pi*R*C (Grenzfrequenz)

    und wg= 1/RC = GrenzKREISfrequenz

    wo ist der UNterschied auser dem Wort KREIS...was sagt das mir ??
     
  7. #6 NachtHacker, 27.12.2009
    NachtHacker

    NachtHacker Spannungsgeprüft

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    AW: Hochpass, Tiefpass, Filter

    w bzw. omega (kleiner griechischer Buchstabe) ist die Kreisfrequenz einer Sinusspannung mit:
    w = 2 * pi * f ; Da ein Sinus aus einer Kreisbewegung entsteht (Siehe Bild: Quelle: elo-formel) kommt in der Formel auch das "pi = 3,14..." (griechischer Buchstabe) vor. Und wie man im Bild gut sehen kann, braucht man 2*pi um eine vollständigen Kreis bzw. Sinuskurve beschreiben zu können. Die Freqeunz f ist also die Geschwindigkeit wie oft in der Sekunde ein Sinus auf und abschwingt.
    Mit omega (w) ist also die Kreisfrequenz gemeint und sie wird zur Berechnung von Wechselstromwiderständen wie XC, XL benötigt
     

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  8. #7 DDDD, 27.12.2009
    Zuletzt bearbeitet: 27.12.2009
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    DDDD Schlitzeklopfer

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    AW: Hochpass, Tiefpass, Filter

    Hallo Leute ich glaube ich habs verstanden ich sage schonmal herzlichen DANK für eure Hilfe=) Bitte sagt mir ob mein Lösungsweg richtig ist (siehe unten)!

    --------C------------o
    ----------------------
    ----------------------
    U1-------- R -------U2
    ----------------------
    ----------------------
    ---------------------o

    Frage 1: Mein Weg zur LÖSUNG (bitte bitte prüfen ob das stimmt)

    1. Xc= 1/2*Pi*f*C (daraus folgt):
    2. je größer f desto kleiner Xc (daraus folgt):
    3. je kleiner Xc desto kleiner Uxc=Xc*I
    4. U(gesamt) = Uxc+Ur (daraus folgt):
    5. je kleiner Uxc desto größer Ur (daraus folgt):
    6. Ur ist paralles zu U2 also wird U2 auch größer
    7. Wenn U2 (Aausgangsspannung) größer wird, herrscht ein Hochpass(!!??)

    Hochpass sperrt tiefe Frequenzen und lässt hoche passieren

    fg= 1/2*pi*R*C =15 Hz
    R=100kOhm c=0,15nF

    Farege 2: Wenn statt C ein L da steht
    wenn ich statt C eine induktive habe eine L also, muss ich die gleiche Überlegungen anstellen mit dem Unterschied, das Xl=2*Pi*f*L ist. Aussage korrekt so?


    Licht An oder Licht Aus Glaubt ihr ich habs verstanden? Sieht das gut aus?
     
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Hochpass, Tiefpass, Filter

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