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Aufgabenstellung:

Ein ohmschen Widerstand von ist mit einem Kondensator der Kapazität in Reihe geschaltet. Die Anordnung wird nach Bild 6.9 von einem (sinusförmigen) Strom mit dem Betrag (Effektivwert) und der Frequenz durchflossen.


a) Wie groß sind die Teilspannungen und sowie die Gesamtspannung ?
b) Welcher Phasenverschiebungswinkel besteht zwischen den Spannungen und ?

Abbildung

Lösungsweg:

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Berechnung der Teilspannungen sowie des Phasenverschiebungswinkels

Der Kondensator hat den Blindwiderstand

Damit betragen die gesuchten Spannungen (in komplexer Schreibweise), wenn wir den Strom als Bezugsgröße einführen und diesen willkürlich reell ansetzen,

Zur Veranschaulichung ist in Bild das Zeigerdiagramm aller Spannungen und des Stromes dargestellt. Aus den ermittelten (komplexen) Ergebnissen folgt:

a) Die Spannungen haben die Beträge (Effektivwerte)

b) Die Spannung eilt nach Bild der Spannung vor um den Phasenverschiebungswinkel

Lösung:

a)

b)