AFu-Kurs nach DJ4UF
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AFu-Kurs nach DJ4UF AFu-Kurs nach DJ4UF Technik Klasse A 03: Kondensator, Spule, Transformator DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung DKØTU Amateurfunkgruppe der TU Berlin Induktivitäten mit Kern Transformator http://www.dk0tu.de Balun Referenzen Stand 11.01.2016 This work is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), DKØTU 1 / 29 Einleitung Einleitung / Kondensator AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Wofür nutzen? Wichtige Merkmale? Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 2 / 29 Einleitung AFu-Kurs nach DJ4UF Einleitung / Kondensator DKØTU Ladung und Kapazität Einleitung Q =C ·U C = ε0 · εr · Ad Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 3 / 29 Einleitung AFu-Kurs nach DJ4UF Einleitung / Spule DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Wofür nutzen? Wichtige Merkmale? Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 4 / 29 Einleitung AFu-Kurs nach DJ4UF Einleitung / Spulen-Beispiele DKØTU Induktivität Einleitung µ0 · µr · N 2 · AS L= `m Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 1 1 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electronic_component_inductors.jpg 5 / 29 Laden und Entladen Kondensator Laden AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Mit welcher Kurve lädt sich der Kondendsator auf? Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 6 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Kondensator Spannung DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 7 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Kondensator an Rechteckspannung DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 8 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Kondensator Strom beim Laden DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] Je stärker die Spannungsänderung, desto mehr Strom fließt. 9 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Kondensator Strom beim Laden DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 10 / 29 Laden und Entladen Merksatz Kondensator AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Merksatz Kondensator: Strom eilt vor Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 11 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Wie verhält sich diese Schaltung? DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 12 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Spule DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] [2] 13 / 29 Laden und Entladen AFu-Kurs nach DJ4UF Phasenverschiebung Spule DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 14 / 29 Laden und Entladen Merksatz Spule AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Merksatz Bei Induktivitäten, Ströme sich verspäten. Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 15 / 29 Laden und Entladen Merksatz Widerstand AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Merksatz Beim reinen Ohmschen Widerstand gehn Strom und Spannung Hand in Hand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 16 / 29 Komplexer Widerstand AFu-Kurs nach DJ4UF Blindwiderstand DKØTU Einleitung Laden und Entladen Kondensator XC = Spule 1 ωC Komplexer Widerstand XL = ωL Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Was war nochmal ω? Referenzen 17 / 29 Komplexer Widerstand AFu-Kurs nach DJ4UF Komplexer Widerstand Für E-Techniker, aber nicht für die Amateurfunkprüfung relevant. DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun [2] Referenzen Für den Gesamtwiderstand gilt Z = R√+ jX |Z | = R 2 + X 2 18 / 29 Komplexer Widerstand AFu-Kurs nach DJ4UF Elko Ersatzschaltbild DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung [2] nach DIN EN 60384-1 vom Februar 2002 Induktivitäten mit Kern Transformator Balun RLeak → Leckströme am Elko RESR → ohmsche Verluste des Bauelementes LESL → Induktivität des Bauelementes Verlustfaktor tanδ → Angabe in alten Datenblättern im Bezug auf ESR (ωC · ESR = tanδ) Referenzen 19 / 29 Reihen- und Parallelschaltung Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Wie war noch einmal die Formel für die Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren? Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 20 / 29 Reihen- und Parallelschaltung Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Parallelschaltung von Kondensatoren Cges = C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + · · · Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 21 / 29 Reihen- und Parallelschaltung Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Parallelschaltung von Kondensatoren Cges = C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + · · · Cges = 1 C1 + 1 C2 + Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Reihenschaltung von Kondensatoren 1 Komplexer Widerstand 1 C3 + 1 C4 + 1 C5 Transformator + ··· Balun Referenzen 21 / 29 Reihen- und Parallelschaltung Reihen- und Parallelschaltung von Spulen AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Wie war noch einmal die Formel für die Reihen- und Parallelschaltung von Spulen? Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 22 / 29 Reihen- und Parallelschaltung Reihen- und Parallelschaltung von Spulen AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Reihenschaltung von Spulen Lgesamt = L1 + L2 + L3 + · · · Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 23 / 29 Reihen- und Parallelschaltung AFu-Kurs nach DJ4UF Reihen- und Parallelschaltung von Spulen DKØTU Einleitung Laden und Entladen Reihenschaltung von Spulen Lgesamt = L1 + L2 + L3 + · · · Lgesamt = Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Parallelschaltung von Spulen 1 Komplexer Widerstand 1 L1 + 1 L2 + 1 L3 Transformator + ··· Balun Referenzen 23 / 29 Induktivitäten mit Kern AFu-Kurs nach DJ4UF Spule mit Kern DKØTU Einleitung Laden und Entladen Für große Induktivitäten werden die Spulen um einen Kern gewickelt. Wichtiger Wert dafür ist der Kernfaktor AL (immer im Datenblatt) Induktivität von Schalenkernspulen L = N 2 · AL Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 24 / 29 Transformator AFu-Kurs nach DJ4UF Transformator DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 2 2 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trafo_6.jpg 25 / 29 Transformator AFu-Kurs nach DJ4UF Transformator DKØTU Übersetzungsverhältnis Einleitung ü = NP UP = NS US Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Übersetzungsverhältnis von Strom und Spannung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun PP = PS Referenzen ⇒ UP · IP = US · IS UP IS = ⇒ US IP 26 / 29 Transformator AFu-Kurs nach DJ4UF Widerstandsanpassung DKØTU Einleitung Laden und Entladen Impedanzanpassung ü = NP = NS s Komplexer Widerstand ZP ZS Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Wird benötigt, wenn z.B. der Fußpunktwiderstand einer Antenne bei 200Ω liegt, aber mit einem 50Ω Coaxkabel gespeist werden soll. Referenzen 27 / 29 Balun AFu-Kurs nach DJ4UF Balun Theorie DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 28 / 29 Balun AFu-Kurs nach DJ4UF Balun Real DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen [2] 29 / 29 Balun Referenzen/Links [1] Moltrecht A 03: http://www.darc.de/referate/ajw/ausbildung/darc-online-lehrgang/ technik-klasse-a/technik-a03/ [2] Wikimedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Sinus_Voltage_and_Current_of_a_Capacitor.svg https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Selbsti.gif https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Selbstinduktion-im-gleichstromkreis-zeitverlauf.svg http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Capacitors_(7189597135).jpg https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phasenverschiebung_induktiv.svg https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Widerstand_Zeiger.svg https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Elko-Ersatzschaltbild-Wiki-07-02-08.svg https://commons.wikimedia.org/wiki/File:T200A2.jpg https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cdbalun2.svg AFu-Kurs nach DJ4UF DKØTU Einleitung Laden und Entladen Komplexer Widerstand Reihen- und Parallelschaltung Induktivitäten mit Kern Transformator Balun Referenzen 29 / 29
