6.1 Zweipol

Zweipole:

Netzwerke, die nur zwei Anschlussklemmen haben nennt man Zweipole. Enthalten sie zusätzlich nur passive Bauteile (keine Quellen) nennt man sie passive Zweipole.

Einfache Beispiele in Abb. 6.1.1 sind: (1) Ohm’scher Widerstand, (2) Spule und (3) Kondensator.


PIC

Abbildung 6.1.1: Einfache passive Wechselstrom-Zweipole

Ideal:

Als ideale Bauelemente bezeichnen wir

Impedanz:

An dem Zweipol in Abb. 6.1.1 liegt die komplexe Spannung U = UeU an, die einen komplexen Strom I = IeI zur Folge hat. Der Quotient aus Spannung und Strom definiert den komplexen Widerstand (Bezugszeiger Strom)

     U-   U ejφU    U
Z-=  --=  --jφ--=  --ej(φU −φI) = Zejφ
     I-   Ie  I    I
(6.1.1)

Widerstand:

Der Betrag der Impedanz wird als Scheinwiderstand bezeichnet

           U
Z =  |Z-| = I-
(6.1.2)

Hier gilt scheinbar“ das ohmsche Gesetz direkt für Effektivwerte von Sinusgrößen.

Phase:

Der Phasenwinkel der Impedanz

           Im {Z-}
φ = arctan --------= φU  − φI
           Re {Z-}
(6.1.3)

entspricht dem Phasenverschiebungswinkel der Spannung bezogen auf den Strom.

Gleichstrom:

Für Gleichstrom im eingeschwungenen Zustand ist

Zeitabhängige Vorgänge treten beim Ein- oder Ausschalten eines Stromes oder einer Spannung auf.

Wechselstrom:

Spannung und Strom am Bauelement ändern sich periodisch mit der Zeit. Die Bauelemente haben teilweise geänderte Funktionen:

Bedeutung:

Von zentraler Bedeutung werden die stetigen Änderungen der Zustandsgrößen Spulenstrom und Kondensatorspannung sein.