Ein elektrisches Heizgerät für die Spannung besitzt den Widerstand (Wirkwiderstand) . Das Gerät soll nach Bild a über einen Kondensator an eine Wechselspannung von der Frequenz gelegt werden.
Wie groß muss die Kapazität des Kondensators sein, damit das Heizgerät an liegt?
Lösungsweg:
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Bestimmen von
Zur Bestimmung der gesuchten Kapazität ermitteln wir zunächst nach Bild b zum einen den auftretenden Strom und zum anderen die Kondensatorspannung . Der fließende Strom beträgt
Zur Ermittlung der Kondensatorspannung konstruieren wir zuerst ein Zeigerdiagramm nach Bild c. Dabei stellen wir den Zeiger des Stromes ( ) willkürlich waagerecht dar. Weiterhin berücksichtigen wir, dass die Spannung gegenüber dem Strom um nacheilt, während und in Phase sind. Die (geometrische) Summe aus und ergibt die Spannung '. Aus der Darstellung erhalten wir (durch Anwendung des Satzes von Pythagoras)