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Mittelwert, Gleichrichtwert und Effektivwert

Universität / Fachhochschule

Integration

Tags: elektrotechnik, Integration, Signal

 
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Edgar61

Edgar61 aktiv_icon

02:16 Uhr, 06.03.2025

Antworten
Hallo erstmal an alle,

ich habe hier ein Signal und benötige den Mittelwert, den Gleichrichtwert und den Effektivwert des Signals.
Die Formeln sind:
- Mittelwert:
- GRW:
- Effektivwert:

Die Ergebnisse sind auf den angefügten Bildern gegeben, aber egal was ich versuche, ich komme nicht auf die gegebenen Werte. Ich hoffe, es kann mir jemand weiterhelfen.
Meine Versuche waren eher Annäherungsversuche durch 2 Dreiecke, aber das ging so garnicht auf. Bin echt am verzweifeln.

Vielen Dank schonmal im voraus!

Bildschirmfoto 2025-03-06 um 02.06.27
Bildschirmfoto 2025-03-06 um 02.06.36

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Roman-22

Roman-22

02:40 Uhr, 06.03.2025

Antworten
Wo genau liegt denn dein Problem?
Leider zeigst du deine Rechenversuche nicht.

Beide Signale lassen sich doch leicht in zwei lineare Funktionen teilen in beiden Fällen einmal von 0 ms bis 2 ms und dann von 2 ms bis 5 ms. Der Signalverlauf ist bei den beiden Aufgaben ja nur in den ersten zwei Millisekunden unterschiedlich.
Die Integrale musst du natürlich auch entsprechend aufteilen.

Außerdem sind deine angegebenen Berechnungsformeln unrichtig und unvollständig.
Zum einen fehlt die Info, dass über eine Periode zu integrieren ist (also die 5 ms).
Dann fehlt die Division durch eben diese Periodendauer und beim Effektivwert fehlt noch die Wurzel, ohne die man ja sicher nicht bei der einen Aufgabe auf das Ergebnis kommt und bei der anderen auf .

Außerdem solltest du dein durch ersetzen. Großbuchstaben stehen üblicherweise für konstante Werte wie etwa die zu berechnenden Mittelwerte, Kleinbuchstaben für Zeitveränderliche und die Abhängigkeit von der Zeit sollte man dann auch angeben durch die Argumentklammern und das Argument .

Edgar61

Edgar61 aktiv_icon

02:48 Uhr, 06.03.2025

Antworten
Könntest du die beiden linearen Funktionen einmal angeben?
Antwort
Roman-22

Roman-22

04:43 Uhr, 06.03.2025

Antworten
Könntest du die beiden linearen Funktionen einmal angeben?
Das ist jetzt aber nicht dein Ernst, oder?
Du willst uns doch nicht ernsthaft erzählen, dass du nicht in der Lage bist, die Gleichung einer Geraden durch zwei Punkte aufzustellen, zB hier durch und und die zweite durch und ?
Das Aufstellen eine Geradengleichung darf man im Uni/FH-Forum schon als bekannt voraussetzen. Falls du das nicht gelernt haben solltest, dann ist die Aufgabe doch sicher nicht für dich zur Bearbeitung bestimmt, oder?
Antwort
KL700

KL700 aktiv_icon

06:41 Uhr, 06.03.2025

Antworten


Setze zwei Punkte ein um und zu bestimmen, wie Roman schon erwähnte.

Alternativ: Punkt-Steigungsform:
de.wikipedia.org/wiki/Punktsteigungsform


Du brauchst hier nur eine davon beim 2. Signal, den Rest kann man über die Flächen direkt berechnen (Trapez, Dreieck).

Beim 1. Signal geht es ganz ohne.

Beachte die Flächen im negativen Bereich! Sie müssen subtrahiert werden.

PS:
Was bedeutet die gestrichelte Linie?
Edgar61

Edgar61 aktiv_icon

20:52 Uhr, 06.03.2025

Antworten
Vielen Dank für die Antworten, ich habe meinen Fehler entdeckt, wurde wohl doch etwas spät gestern und habe dadurch etwas kleines übersehen :-) . Vor allem möchte ich Roman danken, für nichts. Ich habe keinen besserwissenden Lehrer gebraucht, sondern einfach nur eine Hilfestellung. Da hat mir der andere Beitrag viel mehr geholfen.
Die gestrichelte Linie deutet nur an, dass das Signal wieder von neuem beginnt.

Allen noch einen schönen Abend.
Antwort
Enano

Enano

02:58 Uhr, 07.03.2025

Antworten
Hallo,

>...für nichts.

du studierst angeblich und weißt nicht, was "nichts" ist?

Was Roman so ausführlich geschrieben hat, war richtig und berechtigt.

Ich habe keinen besserwissenden Lehrer gebraucht,

. sondern einen ebenso ahnungslosen Studenten, wie du einer bist?

Ich wünsche gute Besserung.


Antwort
Klem12

Klem12 aktiv_icon

13:09 Uhr, 08.03.2025

Antworten
Hallo Edgar61,

ich habe mal versucht, mit Cudi die Herleitung der Antwort auf Deine Frage lückenlos
darzustellen, unzwar formelmäßig und grafisch (siehe Screenshots volta/b.gif).

Die 6 Funktion YP1(T) und YA1(T) bis YA5(T) haben folgende Bedeutung:
YP1 = Spannungsverlauft für Fall (grüne Kurve, teilweise durch YA4 verdeckt)
YA1 = Integral der Spannung/5 (cyan Kurve, teilweise durch YA2 verdeckt)
YA2 = Integral des Spannungs-Betrags/5 (gelbe Kurve)
YA3 = Wurzel des Integrals vom Spannungs-Quqdrat/5 (blaue Kurve)
YA4 = Betrag des Spannungsverlauftes (rote Kurve)
YA5 = Spannungs-Quqdrat/5 (mangenta Kurve)

Die Zahl 5 steht für die Peiodendauer 5ms und macht aus dem jeweiligen Integral
den entsprechenden Mittelwert. Der Cursor (weißes Fadenkeuz) steht jeweils
am Ende der Periode und greift damit den Effektivwert Ueff(T=5) ab.
Analog dazu wurden vorher auch die MW- und GRW-Werte Umw(T=5) und Ugrw(T=5)
ermittelt (siehe Screenshots).

Die beiden 1. Integrale YA1 und YA2 (MW, GRW) können sehr einfach analytisch
berechnet werden, da die zu integrierenden Funktionen sich nur aus Dreiecken
und Trapezen zusammensetzen.

Beim Effektivwert Ueff wird es etwas komplizierter. Hier ist zu empfehlen,
für die linearen Verläufte der Prioden-Teilabschnitte die jeweilige
Nullstelle zu ermitteln. Dann ist die jeweilige Spannung

Ui(t) = (Ubi-Uai)/(tbi-tai) ci

Mit der so eingeführtrn Steigung ci ergibt sich dann das Spannungs-Quqdrat

Ui(t)^2 = ci^2

und das Integral

Integral(Ui(t)^2) = ci^2

Durch Einsetzen der jeweiligen Intervallgrenzen tai und tbi erhält man
das gesuchte Teil-Integral

Integral.a:b(Ui(t)^2) = ci^2/3 (tbi-t0i)^3 - (tai-t0i)^3)

Ich hoffe, das bringt dich weiter.

Gruß Klem12

. Ich bitte die dürftige Grafik-Qualität zu entschuldigen. Leider hat
MicroSoft bei meinem neuen Laptop die Druck-Taste für Screenshots gekapert
und mit dem Snipping-Tool belegt (nicht als Option, sondern immer).
Ich hoffe, dass diese Fehlentscheidung bald korrigiert wird und
meine (und Millionen andere) echte Druck-Taste wieder verfügbar ist,
wie seit Jahrzehnten.





volta
voltb
Frage beantwortet
Edgar61

Edgar61 aktiv_icon

14:48 Uhr, 09.03.2025

Antworten
Noch so ein verbitterter Versager :-) Richtig und hilfreich sind auch unterschiedliche Begriffe, die muss man verstehen bevor man einen Beitrag schreibt. Dass sich solche minderwertigen Nachteulen in Foren rumschleichen ist mir ja bekannt, aber dass ihr euch auch noch gegenseitig stützt, das is tatsächlich ein ganz neues Level.
Gehe nochmal in dich und denke darüber nach, ob du überhaupt Beiträge verfassen solltest, wenn du damit doch niemandem weiterhelfen kannst. Solche Persönlichkeiten gehören eher in die Hand sehr guter Ärzte und nicht in Foren, wo Menschen tatsächlich wegen fachlichen Problemen unterwegs sind.

Zu der zweiten sehr guten hilfreichen Person: Vielen Danke für die Mühe, da ist wirklich viel Arbeit reingeflossen. Ich habe ja inzwischen den Fehler gefunden. Aber solche Hilfestellungen sind genau das, was so ein Forum aufrecht halten. Danke
Antwort
Enano

Enano

18:36 Uhr, 09.03.2025

Antworten
Noch so ein verbitterter Versager

Na ja, ich habe zumindest eine handwerkliche Ausbildung und ein Studium erfolgreich abgeschlossen und war noch keinen Tag arbeitslos gemeldet.

Dafür, dass du als Student noch nicht einmal eine Geradengleichung aufstellen kannst, spuckst du aber große Töne.

. aber dass ihr euch auch noch gegenseitig stützt,

Nennt sich Solidarität, was du aber offensichtlich nicht kennst.

. wenn du damit doch niemandem weiterhelfen kannst.

Ich helfe niemandem weiter, der nicht zur Mitarbeit bei der Lösung seiner Aufgaben bereit ist und dazu auch noch unverschämt.
Antwort
Randolph Esser

Randolph Esser aktiv_icon

16:46 Uhr, 11.03.2025

Antworten
Mal ein bisschen Hirnjogging:

Gegeben seien zwei Punkte mit in der euklidischen Ebene.

Für die eindeutig bestimmte Gerade durch diese Punkte gilt:





.

Für Dich, Edgar61, sollte es hier die dritte Form tun.

Antwort
helendam

helendam aktiv_icon

03:09 Uhr, 19.03.2025

Antworten
Danke
geometrydashwave.io