~~NOTOC~~

====== 3 Wechselstromtechnik ======

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<imgcaption BildNr5 | Beispiel einer Schaltung>
</imgcaption> \\
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</WRAP>


Vergleich der Elektrik mit der Fluidmechanik
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===== 3.1 Einteilung von zeitabhängigen Signalen =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  - wissen, welche Arten von zeitabhängigen Signalformen es gibt und diese zuordnen können


==== Video ====


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===== 3.2 beschreibende Größen von Wechselgrößen =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  - den Zusammenhang zwischen Amplitude und Spitze-Spitze-Wert kennen.
  - den Zusammenhang zwischen Periodendauer, Frequenz und Kreisfrequenz kennen.
  - den Unterschied zwischen Nullphasenwinkel und Phasenverschiebungswinkel kennen.
  - die Richtung des Phasenverschiebungswinkels kennen.
  - die Formelzeichen der oben genannten Größen kennen.


==== Video ====



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===== 3.3 Mittelwerte von Wechselgrößen =====

==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  - den arithmetischen Mittelwert, den Gleichrichtwert und den Effektivwert berechnen können.
  - für sinusförmige Größen diese Mittelwerte kennen.
  - den Grund für die Verwendung des Effektivwertes kennen.
  

==== Video ====

Mittelwerte von Wechselgrößen

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Effektivwert (am Beispiel einer Sinusfunktion)

{{youtube>nyfwyf_sQc0}}

Gleichrichtwert (am Beispiel einer Sinusfunktion)

{{youtube>fcharnFGmtk}}

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===== 3.4 Zweipol für Wechselgrößen =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  - wissen, dass reale, verlustbehaftete Bauelemente durch Ersatzschaltungen idealer Bauelemente beschrieben werden.
  - die Definition der Scheinwiderstand, Scheinleitwert, Impedanz, und Admittanz kennen und anwenden können.


==== Video ====


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===== 3.5 Wechselstromwiderstände =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:

  - wissen, wie Sinusgrößen durch einen Vektor symbolisiert werden können.
  - wissen, welche Parameter eine Sinusgröße bestimmen können.
  - ein Zeigerdiagramm für mehrere vorhandene Sinusgrößen grafisch herleiten können.
  - die Phasenverschiebung an der Vektordarstellung und zeitlichen Darstellung eintragen können.
  - Sinusgrößen in der Vektordarstellung und zeitlichen Darstellung addieren können.
  - den Scheinwiderstand der Bauteile kennen und anwenden können.
  - die Frequenzabhängigkeit der Scheinwiderstands der Bauteile kennen. Im Speziellen sollten Sie die Wirkung der idealen Bauteile bei sehr hohen und sehr niedrigen Frequenzen kennen und für Plausibilisierung anwenden können.


==== Video ====

Bitte sehen Sie sich auf der Seite des [[https://lx3.mint-kolleg.kit.edu/onlinekursphysik/html/1.4.3/xcontent4.html|KIT-Brückenkurs >> 4.3.5 Wechselstromwiderstände]] die Inhalte (Text, Videos, Übungen) an. Achten Sie darauf, dass in der Auswahlleiste oben "Gesamt" ausgewählt wurde. 


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===== 3.6 Einschub: Komplexe Zahlen =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:
  - komplexwertige Zahlen von Polar- in kartesischen Koordinaten und umgekehrt umrechnen können.
  - wissen, wie zwei komplexwertige Zahlen mittels Formel und komplexer Ebene addiert, subtrahiert, multipliziert und dividiert werden können.
  - wissen was eine Multiplikation mit / Division durch j grafisch bedeutet.
  - aus einer komplexwertigen Zahl den Betrag ermitteln können.


==== Video ====

Wozu komplexe Zahlen?
{{youtube>8su2_dLFGt8}}

Rechnen mit komplexen Zahlen, Summe, Differenz, Produkt

{{youtube>Ea4BjgzMIno}}

Geometrische Interpretation der komplexen Multiplikation \\
Oder: Warum ist bei der Multiplikation Betrag und Winkel jeweils zu addieren?

{{youtube>fbExg5Cs2C0}}


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===== 3.7 komplexe Wechselstromwiderstände =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:
  - Zeigerdiagramme zeichnen und lesen können.
  - die komplexwertigen Formeln der Impedanz, Reaktanz, Resistanz kennen und anwenden können. 
   


==== Video ====

Zeigerdiagramme; komplexe Wechselstromrechnung
{{youtube>Csc79xym6Os}}

Komplexe Wechselstromrechnung - Grundbegriffe: Impedanz, Reaktanz, Resistanz

{{youtube>c962sw5zchQ}}

Kondensator und Induktivität als komplexe Widerstände; Zeigerdiagramm

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ausführliche Erklärung zu Impedanzen
{{youtube>jcAm6kjzLAg}}

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===== 3.8 Leistung in der Wechselstromtechnik =====


==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:
  - die Formel der Momentanleistung von Widerstand, Spule und Kondensator kennen und dessen Werte ermitteln können. 


==== Video ====

ausführliche Erklärung zur Leistung in der Wechselstromtechnik
{{youtube>ZNwBW6NYqOc}}

[[https://www.geogebra.org/m/yfwfhtn7|Simulation der Momentanleistung in Abhängigkeit von der Phase]]

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===== 3.9 Erzeugung von Wechselstrom =====

==== Ziele ====

Nach dieser Lektion sollten Sie:
  - 


==== Video ====

Bitte sehen Sie sich auf der Seite des [[https://lx3.mint-kolleg.kit.edu/onlinekursphysik/html/1.4.2/xcontent5.html|KIT-Brückenkurs >> 4.2.6 Wechselstrom]] die Inhalte (Text, Videos, Übungen) an. Achten Sie darauf, dass in der Auswahlleiste oben "Gesamt" ausgewählt wurde. 

Bitte arbeiten Sie die Seite [[http://katgym.by.lo-net2.de/c.wolfseher/web/Generator/generator.html|Wie kommt der Sinus in die Steckdose?]] durch.

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===== 3.10 Übungsaufgaben =====


==== Video ====

Parallelschaltung komplexer Widerstände / Impedanzen \\
Wieso kann eine Schaltung mit Impedanzen nur rein ohmsch wirken? 
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aufwändigere Klausuraufgabe: komplexer Stromkreis I
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aufwändigere Klausuraufgabe: komplexer Stromkreis II
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Klausuraufgabe: komplexer Stromkreis III
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