Hallo,
Suche ein Weg, um folgende Aufgabe zu berechnen. Wollte zuerst den Widerstand ausrechnen, finde aber keine Formel, in der die Frequenz und der Querschnitt enthalten sind.
Eine 50 cm lange Sammelschine von rechteckigem Querschnitt mit 3 cm Breite und 2 cm Höhe wird bei f=50 Hz mit einem Strom von 100 A betrieben. Wie groß ist die Verlustleistung der Schiene?
Danke für Hinweise
Christian Wodzinski
Hallo,
für die Verlustleistung ist die Frequenz Wurst, du musst dabei nur wissen, dass es Wechselstrom ist. P = I*I/R
(Vorsicht, du musst wissen, ob die 100 A der Effektivwert oder der Spitzenwert sind), falls Effektivwert (vermutlich)
P = .5 * Ieff^2/R
Jetzt musst du nur noch den Widerstand der Schiene ausrechnen (proportional Länge/Querschnitt). Allerdings solltest Du noch wissen, aus welchem Material die Schiene ist, und dessen spezifischen Widerstand kennen.
Gruß
Peter
Hallo,
Suche ein Weg, um folgende Aufgabe zu berechnen. Wollte zuerst
den Widerstand ausrechnen, finde aber keine Formel, in der die
Frequenz und der Querschnitt enthalten sind.Eine 50 cm lange Sammelschine von rechteckigem Querschnitt mit
3 cm Breite und 2 cm Höhe wird bei f=50 Hz mit einem Strom von
100 A betrieben. Wie groß ist die Verlustleistung der Schiene?Danke für Hinweise
Christian Wodzinski
Hallo,
für die Verlustleistung ist die Frequenz Wurst,
Jedenfalls im Bereich von 50 Hz.
du musst dabei
nur wissen, dass es Wechselstrom ist. P = I*I/R
Ups! Du meinst wohl P = I^2 * R (Dimension!). Ergibt sich auch aus
U = I*R; P = U * I = (I*R) * I = I^2 * R
falls Effektivwert (vermutlich)
P = .5 * Ieff^2/R
Wo stammt denn die Formel her? Der Effektivwert ist genau der Wert, der sich aus der Verlustleistung ergibt!
Gruss, Stucki
Hallo,
mir geht es besonders um die Widerstandsberechnung dieses Leiters mit rechteckigem Querschnitt.
Die übliche Formel R=Länge/Leitwert*Querschnitt gilt ja wohl nur bei zylindrigen Leitern.
Gibt es da eine besondere Formel?
Danke
Christian
Hallo Christian,
die übliche Formel R=Länge/Leitwert*Querschnitt gilt ja wohl
nur bei zylindrigen Leitern.
Wieso das denn? Dieser Zusammenhang gilt immer, ganz egal, ob der Leiter T- Stern- oder sonstwie geformt ist. Es gibt nur die Einschränkung, daß man den Skin-Effekt bei niedrigen Frequenzen und kurzen Leitern - beides ist in Deinem Beispiel der Fall - nicht zu berücksichtigen braucht. Also einfach nur ohmsches Gesetz und fertig.
Gruß
Wolfgang
Sorry,
habe nur Müll geschrieben.
Zu hektisch.
Du hast recht.
Ich meinte Natuerlich
P = .5 * Imax^2*R
wenn Imax die Amplitude ist.
Natürlich gilt die Formel mit dem Querschnitt auch für Rrechteckige Leiter
P = .5 * Ieff^2/R
Wo stammt denn die Formel her? Der Effektivwert ist genau der
Wert, der sich aus der Verlustleistung ergibt!
Gruss, Stucki
Hallo Christian,
Also einfach nur
ohmsches Gesetz und fertig.
Ohne hier besserwisserisch sein zu wollen, mu0 ich aber darauf hinweisen, daß das nicht immer zutrifft. Besonders bei Hochstromschienen muß auch das mechanische Verhalten nachgerechnet werden. Das gilt vor allem für mechanische Resonanzen bei paralleler Montage. Bei Gleichstrom können parallele Schienen - je nach Stromrichtung - zusammenklatschen, oder sich aufweiten. Die Kräfte sind enorm. Bei 50 Hz können erhebliche Schwingungen auftreten und bei Resonanz zu Beschädigungen führen.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
Hi Christian,
mit Querschnitt ist hier die Schnittfläche und nicht der Durchmesser gemeint.
Ciao
Uwe
Der Skin-Effekt ist auch bei 50 Hz nicht vernachlässigbar. Bei Kupfer ist die Eindringtiefe bei 50 Hz nur etwa 1 cm. Bei diesen Querschnitten macht das schon was aus.
Jörg
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Eigentlich ganz einfach:
Spannungsabfall
Länge mal Strom geteilt durch Kappa mal Fläche
Ich nehme an, dass es sich um eine Kupferschiene handelt.
Ergo:
0,5 x 100 / 56 x 20 x 30 = 0,001488 V (Volt)
Diesen Wert mit der Spannung 230 V (P=UxI) ergibt eine
Verlustleistung von 0,1488 W.
Die Frequenz spielt eigentlich keine große Rolle.
Sollte jedoch auch die EM Verluste berücksichtigt
werden, so kann man diese Verluste nur durch empirische =
ausprobierte Messungen, ermitteln.
Es sind auch Wärmeverluste (auch eine Leistung) zu be-
rücksichtigen, dabei spielt die Oberfläche des Leiters
eine große Rolle.
Du erkennst jestzt bestimmt, daß Physik und Vorschrift
nicht immer im Einklang stehen, die Betrachtungsweise
mit welcher Verlustleistung man rechnen muß hängt von
vielen Faktoren ab, die auch emphirisch ermittelt werden
müssen
CU
Volker
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Wie schon mein Vorredner sagte, hat die Form des Leiters nichts mit dem Widerstand zu tun.
Der Skin-Effekt hängt auch nicht vom Strom, sondern nur von der Frequenz ab, sofern der Leiter in Luft ist. Was ganz anderes ist das, wenn der Leiter von Eisen umgeben ist, da das Magnetfeld dann erheblich stärker ist. Bei elektrischen Maschinen nutzt man das gezielt aus, um z.B. ein bestimmtes Anlaufverhalten zu erzielen.
Die mechanischen Probleme spielen natürlich eine Rolle, insbesondere im Kuzschluss-Fall …
Gruss
Ich habe noch einen Nachtrag
natürlich ist jeder gestreckter Leiter auch in gewisser
Hinsicht eine Induktivität (400 Hz). Wie gesagt: Diese
Werte werden gemessen und können nicht berechnet werden.
(Hinweis 
Der Flügelschlag eines Schmetterlings in
Köln löst einen Hurrican in Florida aus …)
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Hallo,
… … Aber nicht bei 100 Amp. Die Kurzschlußstöme
sind dach wohl begrenzt.
Zurück zu Ursprung: im Fall 400 Hz spielt doch die
Erwärmung des Leiters eine Rolle.
RE bitte an meine E-Mail
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