Klar, wenn man sich die Tafel bei 34:39 ansieht, könnte man ganz überheblich denken "man, das rechne ich in 10 Minuten überschlagsmässig im Kopf aus". Aber: hier werden Grundlagen vermittelt. Darauf baut später ALLES auf. Bessere Werbung für das (geilste) Gebiet E-Technik, wie es hier bei YT Hr. Dr.-Ing. Magdowski macht, gibt es nicht.👍 Kleine Frage (kostet ja nichts): Können Sie Publikationen über EMV/Beeinflussungen von elektronischen medizinischen Geräten (z.B. Herzschrittmacher, ) im Bereich größerer Elektromagnetfelder (bis zu 5kV/m) empfehlen? Dazu finde ich einfach nichts belastbares (Hier geht es speziell um Gefährdungsbeurteilungen in Umspannwerken).
Vielen Dank für die Rückmeldung und das Lob. Obwohl wir uns am Lehrstuhl auch intensiv mit elektromagnetischer Verträglichkeit und auch mit Medizintechnik beschäftigen, zählen Herzschrittmacher jetzt nicht unbedingt zu meinen Spezialgebieten. Generell würde ich sagen, das niederfrequente elektrische Felder, also Felder, die durch große Spannungen erzeugt werden, auch im Bereich von 5 kV/m, relativ unproblematisch sind, weil diese gut vom leitfähigen Körpergewebe abgeschirmt werden. Kritischer sind da schon niederfrequente magnetische Felder, also Felder, die durch große Wechselströme erzeugt werden, weil diese weit in den Körper ein- bzw. diesen auch komplett durchdringen. Bei Änderung der Feldstärke bzw. Flussdichte oder der davon durchströmten Schleifenfläche von Leiteranordnungen wird dann laut Induktionsgesetz eine Spannung induziert, was natürlich auch Herzschrittmacher beinflussen oder schädigen könnte. Ich verweise mal auf unseren Medizintechnik-Forschungscampus STIMULATE: www.forschungscampus-stimulate.de/Startseite.html
Ich habe es gestern zufällig am Fernseher gesehen. Der maximale Strom wird gelegentlich bei Potentiometer separat angegeben. Ich hätte noch eine Lösungsvariante: Die Verlustleistung wird durch Abstrahlung von Wärme an die Umgebung abgeführt. P=l/L*Pmax=k*Pmax (l:genutzte Länge, L: Gesamtlänge, das Potentiometer ist linear, die Belastung reduziert sich um den Faktor k=l/L). RL=f(k)=k*RLmax mit k Element [0,1]. Dann ergibt sich durch Spannungsteilerregel für die Leistung an RL: P = (k*RLmax*U0^2)/(k*RLmax+Rv)^2. Dann kann man mit den üblichen Mitteln der Analysis Minima und Maxima suchen, d.h. dP/dk =0 als notwendiges Kriterium und d^2P/dk^2
Ja, das stimmt. Siehe dazu z.B. auch dieses Datenblatt eines Präzisionspotentiometers: www.megatron.de/fileadmin/user_upload/Datenblaetter/Winkelsensoren/Potentiometer/DS_MPA20_21_dt.pdf Die restliche Rechnung erscheint mir auch schlüssig. Die erhaltene Bedingung R_v = k · R_L,max entspricht ja auch der üblichen Leistungsanpassung, siehe: de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung Bei der Formel für die Berechnung des Faktor k muss es dann jedoch k = +-sqrt(U_0^2 / (4 · R_L,max · P_max)) sein, was nur ein kleiner Tippfehler ist. Hier ist eben der maximale Widerstand bzw. der Nennwiderstand R_L,max des Potentiometers gemeint, nicht der konkrete Wert R_L des variablen Widerstands. Ansonsten kann man natürlich durch Einsetzen der Zahlenwerte zeigen, dass das schon so passen wird. Hier ist mal eine Beispielrechnung in MATLAB oder GNU Octave: >> U_q=12 U_q = 12 >> R_Lmax=10e3 R_Lmax = 10000 >> P_max=0.1 P_max = 0.10000 >> k=sqrt(U_q^2/(4*R_Lmax*P_max)) k = 0.18974 >> R_v=k*R_Lmax R_v = 1897.4 >> R_L=R_v R_L = 1897.4 >> I=U_q/(R_v+R_L) I = 0.0031623 >> U_L=R_L*I U_L = 6 >> U_v=R_v*I U_v = 6 >> P_L=U_L*I P_L = 0.018974 >> k*P_max ans = 0.018974
Leider hat meine "Lösung" einen kleinen Schönheitsfehler: Im Breich von 0...kmax liegt P(k) oberhalb der Geraden P=k*Pmax was dann wohl bedeutet, das das Potentiometer in die ewigen Jagdgründe eingeht, wenn man es in diesem Bereich länger betreibt. Ich muß mich daher korrigieren dP/dk(k=0)
@@manfredquasten8828 Ja, das stimmt (leider). Mir hat der Ansatz auch sehr gut gefallen. Der Denkfehler liegt wie schon gesagt darin begründet, dass ausgehend von dem vorher bestimmten Vorwiderstand R_v und entsprechender Leistungsanpassung bei R_v = R_L mit kleiner werdendem Lastwiderstand R_L zwar die dort umgesetzte Leistung P_L sinkt, gleichzeitig jedoch auch die zulässige Leistung abnimmt (und zwar stärker). Ich habe das mal in diesen Octave-Online-Skript grafisch dargestellt: octav.onl/aufgabe46_alternativ
Klar, in der Kürze liegt die Würze, aber im Sinne der Nachvollziehbarkeit ist gerade am Anfang der Elektrotechnik-Karriere unserer Studierenden eine etwas ausführlichere Fassung des Lösungsweges nicht verkehrt.
Klar, wenn man sich die Tafel bei 34:39 ansieht, könnte man ganz überheblich denken "man, das rechne ich in 10 Minuten überschlagsmässig im Kopf aus". Aber: hier werden Grundlagen vermittelt. Darauf baut später ALLES auf. Bessere Werbung für das (geilste) Gebiet E-Technik, wie es hier bei YT Hr. Dr.-Ing. Magdowski macht, gibt es nicht.👍 Kleine Frage (kostet ja nichts): Können Sie Publikationen über EMV/Beeinflussungen von elektronischen medizinischen Geräten (z.B. Herzschrittmacher, ) im Bereich größerer Elektromagnetfelder (bis zu 5kV/m) empfehlen? Dazu finde ich einfach nichts belastbares (Hier geht es speziell um Gefährdungsbeurteilungen in Umspannwerken).
Vielen Dank für die Rückmeldung und das Lob. Obwohl wir uns am Lehrstuhl auch intensiv mit elektromagnetischer Verträglichkeit und auch mit Medizintechnik beschäftigen, zählen Herzschrittmacher jetzt nicht unbedingt zu meinen Spezialgebieten. Generell würde ich sagen, das niederfrequente elektrische Felder, also Felder, die durch große Spannungen erzeugt werden, auch im Bereich von 5 kV/m, relativ unproblematisch sind, weil diese gut vom leitfähigen Körpergewebe abgeschirmt werden.
Kritischer sind da schon niederfrequente magnetische Felder, also Felder, die durch große Wechselströme erzeugt werden, weil diese weit in den Körper ein- bzw. diesen auch komplett durchdringen. Bei Änderung der Feldstärke bzw. Flussdichte oder der davon durchströmten Schleifenfläche von Leiteranordnungen wird dann laut Induktionsgesetz eine Spannung induziert, was natürlich auch Herzschrittmacher beinflussen oder schädigen könnte.
Ich verweise mal auf unseren Medizintechnik-Forschungscampus STIMULATE:
www.forschungscampus-stimulate.de/Startseite.html
Ich habe es gestern zufällig am Fernseher gesehen.
Der maximale Strom wird gelegentlich bei Potentiometer separat angegeben.
Ich hätte noch eine Lösungsvariante:
Die Verlustleistung wird durch Abstrahlung von Wärme an die Umgebung abgeführt.
P=l/L*Pmax=k*Pmax (l:genutzte Länge, L: Gesamtlänge, das Potentiometer ist linear, die Belastung reduziert sich um den Faktor k=l/L).
RL=f(k)=k*RLmax mit k Element [0,1].
Dann ergibt sich durch Spannungsteilerregel für die Leistung an RL:
P = (k*RLmax*U0^2)/(k*RLmax+Rv)^2.
Dann kann man mit den üblichen Mitteln der Analysis Minima und Maxima suchen, d.h. dP/dk =0 als notwendiges Kriterium und d^2P/dk^2
Ja, das stimmt. Siehe dazu z.B. auch dieses Datenblatt eines Präzisionspotentiometers:
www.megatron.de/fileadmin/user_upload/Datenblaetter/Winkelsensoren/Potentiometer/DS_MPA20_21_dt.pdf
Die restliche Rechnung erscheint mir auch schlüssig. Die erhaltene Bedingung R_v = k · R_L,max entspricht ja auch der üblichen Leistungsanpassung, siehe:
de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
Bei der Formel für die Berechnung des Faktor k muss es dann jedoch
k = +-sqrt(U_0^2 / (4 · R_L,max · P_max))
sein, was nur ein kleiner Tippfehler ist. Hier ist eben der maximale Widerstand bzw. der Nennwiderstand R_L,max des Potentiometers gemeint, nicht der konkrete Wert R_L des variablen Widerstands.
Ansonsten kann man natürlich durch Einsetzen der Zahlenwerte zeigen, dass das schon so passen wird. Hier ist mal eine Beispielrechnung in MATLAB oder GNU Octave:
>> U_q=12
U_q = 12
>> R_Lmax=10e3
R_Lmax = 10000
>> P_max=0.1
P_max = 0.10000
>> k=sqrt(U_q^2/(4*R_Lmax*P_max))
k = 0.18974
>> R_v=k*R_Lmax
R_v = 1897.4
>> R_L=R_v
R_L = 1897.4
>> I=U_q/(R_v+R_L)
I = 0.0031623
>> U_L=R_L*I
U_L = 6
>> U_v=R_v*I
U_v = 6
>> P_L=U_L*I
P_L = 0.018974
>> k*P_max
ans = 0.018974
Leider hat meine "Lösung" einen kleinen Schönheitsfehler: Im Breich von 0...kmax liegt P(k) oberhalb der Geraden P=k*Pmax was dann wohl bedeutet, das das Potentiometer in die ewigen Jagdgründe eingeht, wenn man es in diesem Bereich länger betreibt. Ich muß mich daher korrigieren dP/dk(k=0)
@@manfredquasten8828 Ja, das stimmt (leider). Mir hat der Ansatz auch sehr gut gefallen. Der Denkfehler liegt wie schon gesagt darin begründet, dass ausgehend von dem vorher bestimmten Vorwiderstand R_v und entsprechender Leistungsanpassung bei R_v = R_L mit kleiner werdendem Lastwiderstand R_L zwar die dort umgesetzte Leistung P_L sinkt, gleichzeitig jedoch auch die zulässige Leistung abnimmt (und zwar stärker).
Ich habe das mal in diesen Octave-Online-Skript grafisch dargestellt:
octav.onl/aufgabe46_alternativ
Toll erklärt, aber man braucht doch keine komplette Tafel dafür, das rechnet man auf einem Bierdeckel aus ... 😂
Klar, in der Kürze liegt die Würze, aber im Sinne der Nachvollziehbarkeit ist gerade am Anfang der Elektrotechnik-Karriere unserer Studierenden eine etwas ausführlichere Fassung des Lösungsweges nicht verkehrt.
🤣
@@MathiasMagdowski Auf dem Bierdeckel wäre es nachvollziehbarer als dieser gesamte Tafelanschrieb. Ich mag den Bierdeckel! 😜
@@odysseus9941 Genau diese Emotion erwarte ich dann von den Studierenden nach der Prüfung!
@@odysseus9941 Okay, das behalte ich mal als Idee im Hinterkopf: Erklärvideos zur Elektrotechnik auf einem Bierdeckel