Zijn de ohmse weerstand en de reactantie van een spoel hetzelfde?

Op vrijdag 2 mei 2025 11:55:49 schreef nonius:
[...]

Amai se, golle moet slimme kleuters hebben!

Zo kan me het ook bekijken natuurlijk, |:( ROFL

De laatste jaren wordt de spoel steeds meer gebruikt als energie opslag in energie converters. Vroeger werd daar in de opleidingen (in mijn geval Rens en Rens) nog geen aandacht aan besteed. Toen was er een spoel nodig voor het afvlakken in een filter en voor het maken van een resonantie kring.
Tegenwoordig is de spoel een een belangrijke component in geschakelde voedingen. Dat vraagt ook om een andere benadering.

@douwebakker,

hoewel waar, zou ik TS daar nog maar even niet mee vermoeien. Laat hem eerst maar impedanties uitreken zonder schakelen en in een constante situatie.

overigens om dit fenomeen van een spoel te begrijpen, kun je de spoel het beste beschouwen als een vliegwiel: ding wil de stroom die er doorheen gaat in stand houden. Derhalve geen weerstand (= kortsluiting) de stroom blijft eeuwig lopen. Wel weerstand, de stroom neemt logaritmisch af, volgens de formule Tau = L/R

vervolgens heb ik OOIT eens een vraagstuk gesteld op de Rosmalen beurs (Was de prijsvraag van de CO stand) over dit fenomeen. Was VERUIT het jaar met de minst goede inzendingen: we hadden er 5!!!!
dus dit is wel hele ingewikkelde materie, ook voor hobbyisten blijkbaar. Hoewel: mits GOED uitgelegd, konden mijn studenten er prima mee uit de voeten.

Zo heb ik het hele basis principe van een frequentie regelaar uitgelegd: passieve gelijkrichter, beginnend op 1 fase, en dan door naar 3 fasen.
vervolgens af gaan vlakken met condensatoren (Tau = R*C) en dan eerst met 1 fase rimpel bepalen bij bepaalde belasting en dan nog eens met 3 fasen.

Vervolgens dan in die voedingsspanning gaan hakken.
eerst met blokken DC op 50 Hz.... Dan zie je dat de wikkelingen verbranden wegens teveel vermogen (is immers geen sinus) en de motor heel bonkerig zou draaien.

Vervolgens PWM uitgelegd en dat dan in een spoel gepropt en dan kun je zien dat een frequentieregelaar een echte regelaar is, doordat hij stiekem de stroom integraal probeert sinusvorming te maken op de ingestelde frequentie. Dan kun je dus ook uitleggen dat de BLOKKEN in de eerste versie eigenlijk een frequentiesturing is en geen regelaar en je motor sloopt, maar de 2e is wel degelijk een regelaar op basis van de stroom integraal als gevolg van de zelfinductie van de motor.

En als ze DAT snappen, heb je zowat de hele basis van de elektrotechniek ineens gehad!

de vraag van TS in zijn tekst is : zijn weerstand en reactantie van een spoel dezelfde natuurkundige grootheden .

beiden worden uitgedrukt in Ohms, en je kan er de wet van Ohm op toepassen om stromen en spanningen te berekenen. vanuit die hoek bekeken zijn het gelijke grootheden. Je neemt op dat moment de fazerelatie tussen spanning en stroom even niet mee..

Uiteraard zijn er ook verschillen. bvb, je kan de weerstand niet zomaar optellen met 2pifL (de schijnbare weerstand vd spoel bij een zekere frekwentie)

Dus, ondanks het feit dat beiden in Ohms uitgedrukt worden, is er toch een wezenlijk verschil. 2pifL is een schijnbare weerstand, geldig bij één frekwentie, R is reëel en frekwentieonafhankelijk.

Optellen kan enkel complex, gezien de 90°fazeverschuiving in het reactieve deel.

oja, de begrippen impedantie, reactantie in combinatie met Ohms en Z etc hebben enkel betekenis bij sinusvormige stromen.

In toepassingen zoals frekwentieomvormers, schakelende voedingen en dies meer,
kan je niet meer spreken van impedantie of Z...

foutje

[Bericht gewijzigd door KlaasZ op (97%)]

Op vrijdag 2 mei 2025 12:56:26 schreef High met Henk:
Een zuivere XL(inductieve reactantie) kunt u tekenen als een vector van boven naar beneden
.......
Een zuivere Xc(capacitieve reactantie) kunt u tekenen als een vector van boven naar beneden.

Xl en Xc beide van boven naar beneden? Eén van de twee zal toch de andere kant op moeten wijzen. ;)

Oeps foutje in gedachte met typen; ik zet spoelen altijd omhoog en condensatoren naar beneden...
Heb het aangepast...

[Bericht gewijzigd door High met Henk op (16%)]

Op vrijdag 2 mei 2025 16:02:30 schreef kris van damme:
oja, de begrippen impedantie, reactantie in combinatie met Ohms en Z etc hebben enkel betekenis bij sinusvormige stromen.

In toepassingen zoals frekwentieomvormers, schakelende voedingen en dies meer,
kan je niet meer spreken van impedantie of Z...

Alle spannings- en stroomvormen zijn te schrijven als een sinus/cosinus reeks (Fourier) waarop deze begrippen van toepassing zijn.

Het ging mij erom dat ze het begrijpen.
Idd hieraan rekenen doe je met een eenvoudige som.

Het concept is echter didactisch heel leuk.

Op vrijdag 2 mei 2025 17:00:19 schreef Bobosje:
[...]

Alle spannings- en stroomvormen zijn te schrijven als een sinus/cosinus reeks (Fourier) waarop deze begrippen van toepassing zijn.

Maar wel met een oneindig aantal frequenties met iedere frequentie zijn (of is het haar?) eigen amplitude.
Laplace had een hekel of kreeg een hekel aan dit soort sommetjes en die heeft daarom maar zijn eigen Laplace-transformaties gemaakt.

Ik snapte het doel van Laplace, maar kan er niet mee werken.

Zou dat heel graag nog eens over doen.

Echter zowel Fourier als Laplace is GEEN MBO stof gelukkig.

Hoewel ik wel vind dat je het als docent moet vertellen als je blokgolven gaat filteren met spoelen en condensatoren wil je er niet aan gaan rekenen

[Bericht gewijzigd door High met Henk op (32%)]

Op vrijdag 2 mei 2025 17:00:19 schreef Bobosje:
[...]

Alle spannings- en stroomvormen zijn te schrijven als een sinus/cosinus reeks (Fourier) waarop deze begrippen van toepassing zijn.

Dat kan, maar het helpt je geen meter vooruit. Ze hebben allemaal een andere frekwentie... er valt dus geen impedantie uit te berekenen. De complexe rekenwijze is enkel toepasbaar bij sinusvormige golfvormen, van één frekwentie. Dat staat altijd in de inleiding, maar wordt maar al te vaak vergeten :-)

Complexe rekenwijze vindt een veel bredere toepassing o.a. in Laplace en Fourier transformaties.
Bij elk van de sinus/cosinus termen in de Fourier reeks is de impedantie uit te rekenen.
Een enkele sinus is slechts een enkele term.

Maar zoals reeds vermeld, dit is geen MBO stof.

Heb TS gemaild. Hoop dat hij reageert.
Denk nl. dat dit niet zijn enige probleem is.

Startpost is content van AI-bot, die kunnen niet discussiëren over een of meerdere onderwerpen met diepgang...

Ik voel me nu oud als dit waar is...

Ik vrees echter dat je gelijk hebt bobosje.
Maar dan hoop ik ook dat er niemand met dit gat in kennis Elektro staat te doceren..

[Bericht gewijzigd door High met Henk op (65%)]

Op zaterdag 3 mei 2025 09:26:01 schreef High met Henk:
Ik voel me nu oud als dit waar is...

Het lijkt erop dat we voor de gek worden gehouden. TS reageert immers ook nergens op.

Op zaterdag 3 mei 2025 00:15:45 schreef Bobosje:
Complexe rekenwijze vindt een veel bredere toepassing o.a. in Laplace en Fourier transformaties.
Bij elk van de sinus/cosinus termen in de Fourier reeks is de impedantie uit te rekenen.
.

Je neemt er een loopje mee..
de complexe rekenwijze wordt net toegepast om al de "hogere" wiskunde te vermijden. daar hoort één voorwaarde bij: 2pif moet een constante zijn.

na fourrier per frekwentie de impedantie uitrekenen.. je kan die niet zomaar sommeren..

wat ik gewoon wou meegeven, eens je spoelen gebruikt in een gepulste omgeving vergeet je de complexe rekenwijze ..

De impedantie is een functie van f. Per Fourier term is de impedantie met complexe rekenwijze uit te rekenen die hoort bij de frequentie van de term, je krijgt per term een andere impedantie.
Een enkele sinus van een bepaalde frequentie is maar een term en dat levert maar een impedantie op bij die bepaalde frequentie.

Ik wil maar aangeven dat je niet perse een enkele sinus nodig hebt waarbij je alleen maar de complexe rekenwijze kunt toepassen om de impedantie bij een bepaalde frequentie uit te kunnen rekenen.

dan heb je echter alleend e impedantie, niet de fasedraaiing, en dan wordt het pas ECHT complex als je er een weerstand bij hebt.

Mocht de TS dit nog lezen een stukje feedback over het didactische aspect:

In de afgelopen tijd heb ik mijn zoon (nu 2 VWO) regelmatig met zijn huiswerk geholpen, met name ook in de exacte vakken. Omdat ik zelf natuurkundige ben, moet ik mezelf telkens voorhouden: “leg het niet moeilijker uit dan 2 VWO, en bij voorkeur ook niet anders dan de docent / gebruikte lesmethode”. De hele goede leerlingen kunnen dat wel aan, maar de brede middenmoot - zoals mijn zoon - raken daarvan in de war.

Ik sluit me daarom aan bij een advies hierboven: pak een lesboek waarin deze stof helder en op het niveau van jouw leerlingen wordt uitgelegd, en gebruik dat (als basis voor een eigen presentatie, of gewoon het boek zelf).

Overigens vind ik de video van Dave Jones [eevblog] over de beginselen van AC wel helder.

Dat probeer ik ook bij mijn dochter (ook 2 VWO) echter als ze die methode niet snapt, probeer ik een andere benadering.

maar zeg wel dat je het grotere plaatje GLOBAAL uit moet leggen om hde details waar het om gaat te snappen.

Op zaterdag 3 mei 2025 12:03:54 schreef High met Henk:
dan heb je echter alleend e impedantie, niet de fasedraaiing, en dan wordt het pas ECHT complex als je er een weerstand bij hebt.

De complexe impedantie Z=a±bj haal je uit u/i per Fourier term van u en i en daarmee de fasedraaiing.

Het antwoord op de oorspronkelijke vraag wordt op Wikipedia prima uitgelegd. https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_impedance.

Verder heb ik de indruk dat een belangrijk deel van de discussie hierboven in feite gaat over het rekenen met complexe getallen (of juist niet, zodat je amplitude en fase moet gebruiken). Die zijn in elkaar om te schrijven, en het hangt van de situatie af wat handiger is. Ik weet alleen niet of complexe getallen op een MBO opleiding gebruikt worden.

Links naar EEVblog filmpjes.
https://youtube.com/watch?v=rrPtvYYJ2-g&si=njnehBVRNIRtBFDH
https://youtube.com/watch?v=yEG6pKUdIlg&si=9eWFJZtCwhm6917M

Op zondag 4 mei 2025 11:00:44 schreef HarmP:
Het antwoord op de oorspronkelijke vraag wordt op Wikipedia prima uitgelegd. https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_impedance.

Verder heb ik de indruk dat een belangrijk deel van de discussie hierboven in feite gaat over het rekenen met complexe getallen (of juist niet, zodat je amplitude en fase moet gebruiken). Die zijn in elkaar om te schrijven, en het hangt van de situatie af wat handiger is. Ik weet alleen niet of complexe getallen op een MBO opleiding gebruikt worden.

Links naar EEVblog filmpjes.
https://youtube.com/watch?v=rrPtvYYJ2-g&si=njnehBVRNIRtBFDH
https://youtube.com/watch?v=yEG6pKUdIlg&si=9eWFJZtCwhm6917M

Goedemorgen HarmP, ik denk dat je gelijk hebt. Voor zover ik het kan overzien gebruikt men in het MBO geen complexe rekenwijze, tenzij het de radiotechniek betreft. Bij het rekenen aan bandfilters kun je er immers niet zonder. Van Fourier heb ik trouwens geen kaas van gegeten. Dat zal wel gebruikt worden door hoger opgeleide wiskundigen. Gewone technici zoals velen van ons kennen dat niet denk ik.