Grenzfrequenz beim RC-Hoch-, Tiefpaß

Hallo,
beim Vorbereiten auf mein Abi bin ich auf folgende Aufgabe gestoßen:

„Bei der sog. Grenzfequenz fg sind ohmscher und kapazitiver widerstand gleich groß. […] Wie berechnet sich dich die Grenzfrequenz fg bei Hoch- und Teifpass aus R und C?“ (Metzler Physik, S. 265)

Wie berechne ich Sie? Und, warum heißt es Grenzfrequenz? Meinen Lehrer kann ich leider nicht fragen, wir haben noch eine Woche Ferien und in Büchern hab ich auch nichts gefunden.

Danke im voraus,

Malila

Die Grenzfrequenz ist eigentlich die Frequenz wo vom Sperr in den Durchlassbereich übergegangen wird. Das ist leider nicht sprunghaft der Fall, aber man definiert als Grenzfrequenz die Frequenz wo Wirk- und Blindwiderstand gleich groß sind.

Bei der Grenzfrequenz ist X = R.

Daraus ergibt sich dann

1 / (2 * Pi * fg * C) = R

und umgeformt

fg = 1 / (2 * Pi * C * R)

Vielen Danke Bruno,

das war genau das, was ich gesucht hat! :smile:

Malila

so ein Glück (owT)
habe eigentlich keine Ahnung davon… hatte zwar Physik LK und einiges an der Berufsakademie in dieser Richtung, aber erst langsam gehen mir so manche Lichter auf…

Das da habe ich trotzdem schnell nachschauen müssen auf irgendwelchen Webseiten :wink:

Hallo Bruno,

für die Fragestellung spielt es zwar keine Rolle, aber die Definition der Grenzfrequenz ist etwas anders. Deswegen muß ich hier nochmal nachhaken.

Die Grenzfrequenz ist eigentlich die Frequenz wo vom Sperr in
den Durchlassbereich übergegangen wird.

Definitionsgemäß ist es die Frequenz, bei der die Amplitude der Ausgangsspannung im Verhältniss zum Durchlassbereich um den Faktor Wurzel 2 abfällt.

Das ist leider nicht
sprunghaft der Fall,

ich würde das nicht so negativ sehen :smile:

aber man definiert als Grenzfrequenz die
Frequenz wo Wirk- und Blindwiderstand gleich groß sind.

in diesem speziellen Fall stimmt es. Bei Filtern höherer Ordnung ist es aber nicht mehr so einfach. Die o.a. Definition gilt für alle Filtertypen.

Jörg

Definitionsgemäß ist es die Frequenz, bei der die Amplitude
der Ausgangsspannung im Verhältniss zum Durchlassbereich um
den Faktor Wurzel 2 abfällt.

OK Danke, hatte das von einer Webseite abgeschrieben, aber ich vertraue lieber Leuten die es auch wissen :smile:

Das ist leider nicht
sprunghaft der Fall,

ich würde das nicht so negativ sehen :smile:

Ich schon :wink: solche Bauteile begegnen mir in echt nie, aber auf dem Papier in der Signalverarbeitung, A/D, D/A Wandlung etc. und da wär das sprunghaft sehr schön :smile:

Grüße
Bruno

Hallo Jörg!

Definitionsgemäß ist es die Frequenz, bei der die Amplitude
der Ausgangsspannung im Verhältniss zum Durchlassbereich um
den Faktor Wurzel 2 abfällt.

Fällt die Ausgangsspannung bei der Grenzfrequenz nicht um den Faktor 1/sqrt(2) ab?

mfG

Michael

Hallo Michael,

Definitionsgemäß ist es die Frequenz, bei der die Amplitude
der Ausgangsspannung im Verhältniss zum Durchlassbereich um
den Faktor Wurzel 2 abfällt.

Fällt die Ausgangsspannung bei der Grenzfrequenz nicht um den
Faktor 1/sqrt(2) ab?

da meinen wir wohl das Gleiche. Man kann sich jetzt vielleicht noch darüber streiten, ob es heißen muß:
…um den Faktor sqrt(2) abfällt
oder … auf den Faktor 1/sqrt(2) abfällt

Jörg

Auch noch ein Kommentar …
Hallo,

der Faktor „Wurzel 2“ ist so unhandlich. Ich persönlich kann mir 3 dB wesentlich besser merken. Für das Verhältnis der Amplituden in dB gilt

 A1
20 \* log ----
 A2

Wobei A1 die Eingangs und A2 die Ausgangsamplitude ist. Wenn

 1/2
A2 = A1 \* 2

ist, dann ist der Abfall in dB:

 1/2
20 \* log (2 ) = 3 

Genauer: 3.0103, aber wir wollen mal keine Haare spalten. Man spricht dann auch von der „3 dB Grenzfreqzenz“.

Gruß

Fritze