Ping, da bin ich wieder. Mußte mein Hirn mal etwas durchlüften lassen, damit die Gedanke wieder klarer werden. Kann jetzt vielleicht nicht gleich auf Alles eingehen, aber aufgeschoben ist nicht aufgehoben.
[quote]Leo, wir sollten mal "durchsortieren", sonst kommen wir nie zu Topfe.
[/quote]
<Ack>, es ist immer gut zwischendurch inne zu halten und zu sortieren ...
[quote]Beispiele:
-- R und C in Reihe: ich bin davon ausgegangen, daß wir NICHT Generatorinnenleben meinen, sondern einen Außenwiderstand mit C in Reihe. Das findest Du z.Bspl. bei Waschmaschinen und ähnlichen Geräten in der Motor(anlauf)wickelung und daß dabei Wirkleistungen "laufen", ist trivial. In der Starkstromtechnik sind Blindleistungen insofern ein Problem, weil sie als Strom die Leitungen belasten bzw. die Leitungen für den "Scheinstrom" ausgelegt werden muß, ebenso die ganze "Infrastruktur" ab Trafostation.
Das ist bei HF letzlich nicht anders, außer das noch Resonanz dazu kommen kann und die Leitungsverlust im allgemeinen größer sind.[/quote]
Um mögliche Mißverständnisse zu minimiern, hier das Ersatzschaltbild mit dem ich die ganze Zeit versuche zu argumentieren:
[code:2wx8hd2j]
Ri | |
+----+
+-----| |----O---------------------------------------------O---+
| +----+ |
+---+ | | +-+
| | | |
| G | | ZL | | | Za
| | +-+
+---+ | | |
| |
+---------------O---------------------------------------------O---+
Sender | Leitung | Abschluß
[/code:2wx8hd2j]
G sei der Generator mit dem Innenwiderstand 0
Ri sei der Innenwiderstand des Senders
[b:2wx8hd2j]G und Ri zusammen bilden den Sender[/b:2wx8hd2j]
Die Leitung habe die Länge l und den Wellenwiderstand ZL
Am Ende hängt die Abschlußimpedanz Za
Ich betrachte das Ganze hier ähnlich Deiner Argumentation oben. Inwieweit man auf dieser mikroskopischen Ebene von Wirk- und Blindleistungen sprechen kann ist wohl diskutabel, aber diese Unterscheidung ist für mich an dieser Stelle auch erstmal unwichtig.
[code:2wx8hd2j]
Ri |
+----+
+-----| |----O---+
| +----+ |
+---+ | +-+
| | | |
| G | | | | Z1
| | +-+
+---+ | |
| |
+---------------O---+
Sender | Ersatzimpedanz[/code:2wx8hd2j]
Die Leitung und die Lastimpedanz kann man zu einer Ersatzimpedanz Z1 zusamnmenfassen, die im eingenschwungenen Zustand dasselbe Verhalten zeigt.
Für die Frage, ob Energie in den Sender zurück fließt oder nicht, ist nun der Punkt zwischen Ri und Z1 zu betrachten. Das ist der Senderausgang oder der Leitungseingang.
Ich bewege mich da wohl recht weit am Rande des Modells, kann aber im Moment keine Grenze angeben, die ich dabei überschritten hätte. Die Betrachtungsweise müßte also zulässig sein.
[quote]--- lineare System und Fourier: das hast Du schon richtig verstanden. Aber ein lineares System ist ebenfalls ein Traum und deswegen arbeitest Du möglichst mit Sinus als Näherung. Diese ganzen Berechnungen wurden auch schon in der pre-Computer-Zeit gemacht, deshalb nehme ich mir am liebsten Bücher aus den 30ern oder noch früher.
Da ist alles schön abgeleitet, teilweise bis Maxwell und den ganzen Nebenbedingungen bzw. "Nebenannahmen" zur Vereinfachung -- z.B. Homogenität, die es auch nicht gibt.
Per Fourier Zerlegung alles genauestens durchzurechnen, machen höchstens PC-freaks oder Masochisten.[/quote]
Das ist auch mein Ansatz. Simulationen nur um Sachen zu veranschaulichen oder wenn es zu komplex wird. Die Grundlagen möchte ich gerne "zu Fuß" begreifen - vor Mathe hab ich dabei keine Angst.
Mit Fourier meinte ich nur, daß es mir daher reicht, die Schaltungen für einzelne Sinussignale zu begreifen. Der allgemeine Fall ergibt sich dann durch Überlagerung ... und den kann ich dann ggf. per Computer simulieren.
[quote]--- Mit der kurzgeschlossenen Leitung: was willst Du jetzt mit der Kapazität ???
Kurzschluß ist Kurzschluß -- das gilt auch für Leitungskapazität --- bei verlustfreier idealer Leitung. Ein kurzgeschlossener Kondensator zieht einen Wirk(lichen)-Strom.[/quote]
Ich sehe in meinem Ersatzschaltbild aber erstmal keinen Kurzschluß. Selbst wenn wir Ri vernachlässigen ... Der Generator hat zwar den Innenwiderstand 0, liefert aber Spannungen - also kann da kein Kurzschluß "drin" sein.
[quote]-- Dein Z1 Kondensator mal ohne Kurzschluß: es werden **Ladungen** verschoben und Energie wird nur zur Überwindung der "Verschiebeverlustleistung" benötigt und erwärmt die Umwelt . Weitere Energie entsteht erst, wenn Du als Außenwiderstand den Finger an den gerade voll geladenen Kondensator hältst -- dann fließt die Energie zu Dir über --- "die Macht sei mit Dir" ..
..
[/quote]
Folgendes Gedankenexperiment:
t = 0 -> Kondensator leer.
In der folgenden Zeit fließen Ladungsträger auf die eine Platte und werden in gleichem Maße von der anderen Platte abgezogen. Zwischen den Platten bildet sich ein elektrisches Feld aus, das Energie speichert. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit, darf man dabei ein Vakuum zwischen den Platten annehmen. Also keine Materie zwischen den Platten, in denen Verluste entstehen könnten.
(Wenn da etwas warm würde, wären es Verluste - und die sind in diesem Bild ja ausgeschlossen - die Leitung ist als verlustlos definiert.)
t = 1/4 Periode -> Kondensator maximal aufgeladen.
Nun trenne ich den Kondensator vom System. Wenn ich jetzt die Platten kurzschließe werden wir wohl übereinstimmend annehmen, daß es "funkt".
=> Energie ist aus dem Sender in den Kondensator geflossen. Genauer: ... aus dem Generator durch den Innenwiderstand in den Kondensator geflossen.
Und diese Energie muß nun wieder in den Sender zurück fließen, denn für t = 1/2 Periode ist der Kondensator wieder leer.
[quote]
Du springst zusehr von einen Fall in den nächsten und verdröselst einiges, ansonsten sind keine echten Denkfehler drin. Du mußt Generator - Leitung - und Nutz (Außen) Last grundsätzlich erst einmal trennen, durchrechnen und dann wieder puzzeln -- vor allem
nicht mittendrin aus dem Hut eine neue Betrachtung mit hineinzaubern. Rechne die Alternativen getrennt durch, und dann vergleichen. Später kann man alles zusammen betrachten, aber erst einmal einen Teilüberblick schaffen. Das ist bitte keine Kritik, nur ein Vorschlag zu einer möglichen Vorgehensweise.[/quote]
Keine Sorge: Kritik ist erlaubt, solange sie konstruktiv ist. Sonst hätte ich diesen Thread auch nicht mit einer Frage, sondern mit einer Behauptung angefangen.
Aber dummerweise glaube ich, daß ich genau das mache was Du vorschlägst.
Ich versuche zwar das Problem von mehreren Seiten zu beleuchten und benutze dazu mehrere Modelle, aber innerhalb eines Argumentationsstranges versuche ich in einem Modell zu bleiben. Alles andere würde sehr schwer zu verargumentieren sein. Ziel ist es aber auch, daß das Ergebnis am Ende in allen verwendeten Modellen dasselbe ist.
Wenn wir uns also vielleicht als ersten Fall mein Beispiel oben anschauen:
Ich finde, daß dieses Beispiel aus einer einzigen Modellansicht kommt. Es ist zwar nicht explizit für den HF-Fall "frei" gegeben, aber ich habe bis jetzt bei den Beschreibungen zu diesem Modell und den ganzen Ableitungen die mich zu diesem Ersatzschaltbild geführt haben, keine Grenze gefunden, die ich unerlaubterweise überschritten hätte.
Wenn doch, wäre es natürlich ein echter Erkenntnisgewinn, wenn wir herausarbeiten könnten, wo das passiert ist.
