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Einleitung

In den vorangegangenen Modulen wurden die grundsätzlichen physikalischen Gegebenheiten und die Grundbauteile besprochen. Außerdem wurden die grundlegenden technischen Verhaltensweisen in Gleichstromnetzwerken geklärt. Bei den Gleichstromnetzwerken werden die elektrischen Netzwerke mit einem DC-Strom (Direct Current) versorgt, Wechselstromnetzwerke mit einem AC-Strom (Alternating Current). Der DC-Strom fließt dauerhaft in eine Richtung. Beim AC-Strom wechselt die Stromrichtung regelmäßig seine Richtung. Die Regelmäßigkeit des Wechsels der Stromrichtung des Wechslestromes erfolgt periodisch nach einer bestimmten Frequenz. Beispielsweise ist der ideale elektrische Widerstand als Bauteil nicht frequenzabhängig. Zusätzlich Bauteile, wie der Kondensator oder eine Spule, weisen bei unterschiedlichen Frequenzen verschiedene komplexe Widerstände auf. Um diese periodischen Größen zu bestimmen werden die folgenden Themengebiete besprochen:

  • Zeigerdiagramm
  • Komplexe Wechselstromrechnung
  • Effektivwert
  • Scheinleistung, Wirkleistung und Blindleistung
  • Drehstrom
  • Mitsystem, Gegensystem und Nullsystem

Das Bild zeigt ein Zeigerdiagramm in der komplexen Ebene mit horizontaler Real-Achse (Re) und vertikaler Imaginär-Achse (Im). Vom Ursprung aus liegt der Spannungszeiger U˙1 als blauer Pfeil auf der Realachse nach rechts; von seiner Spitze geht ein blauer Pfeil U˙2 senkrecht nach oben, und der resultierende Spannungszeiger U˙E verläuft als blaue Diagonale vom Ursprung zur Spitze von U˙2 mit Phasenwinkel Phi˙1 zur Realachse. Entsprechend sind die Ströme rot eingezeichnet: I˙1 liegt auf der Realachse, I˙c steht senkrecht darüber, und der resultierende Stromzeiger I˙2 ist die rote Diagonale mit dem Phasenwinkel Phi˙2.

Abbildung 1: Zeigerdiagramm. Die Größen Spannung und Strom in der Darstellung als Zeiger.

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