Ein Elektromagnet ist für eine Betriebsspannung von
a) Berechnen Sie die erforderliche Kapazität und die erforderliche Spannungsfestigkeit des Kondensators!
b) Da der Magnet in den USA in einer ländlich geprägten Gegend betrieben wird, kann die Netzspannung erheblich schwanken. Welche Kapazität muss der Serienkondensator haben, damit der Betrieb bei Nennstrom mit kleinstmöglicher Spannung möglich ist?
c) Welchen Wert hat diese Spannung?
a) Kapazität
Der Nennstrom des Elektromagneten bei Betrieb an einem
Dieser Strom sollte sich in den USA einstellen.
Also kann mandie folgende Gleichung aufstellen:
Dabei ist für die Frequenz
Den erforderlichen Betriebsstrom erreicht man mit einem Kondensator von
Dann verhält sich die Reihenschaltung von Kondensator und Magnet kapazitiv.
Alternativ kann man auch einen Kondensator von
b) Kapazität des Serienkondensators
Die erforderliche Spannungsbelastbarkeit kann über den Strom ermittelt werden.
Dieser ist in beiden Fällen 200 mA.
Man erhält
Dies sind jeweils Effektivwerte der Spannung.
Über die Kompensation des Kondensators kann im Resonanzfall der induktive Widerstand kompensiert werden. Die erforderliche Kapazität beträgt
c) Spannung
Bei Minimalspannung gilt
a)
b)
c)