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Phasenanschnittformel nach t umstellen.

Schüler Gymnasium, 10. Klassenstufe

Tags: Effektivwert, Formel, Sinus, Spannung, umstellen

 
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strohhirn

strohhirn aktiv_icon

17:39 Uhr, 22.03.2014

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Guten Tag,

ich würde gerne die Formel zur Berechnung des Effektivwerts bei angeschnittenen Sinuswellen nach t umstellen. Die Formel findet ihr hier:
http//de.wikipedia.org/wiki/Phasenanschnittsteuerung#Effektivwert_der_Spannung_berechnen

Das Problem ist das die Variable t im sinus steht.

Ich gehe in die 10.Klasse und wir machen da erst Sinus/Cosinussatz.
Ich habe keine Ahnung wie man diese Variable rausbekommt.
Ich hab schon danach gesucht, die Lehrer meinen Additionstheoreme im Internet steht irgendwas von arcsin oder so. Könnte mir bitte erklären wie das geht und ob es überhaupt geht?

Mfg

strohhirn

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.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Sinus (Mathematischer Grundbegriff)
Trigonometrie (Mathematischer Grundbegriff)
Wichtige trigonometrische Werte
Additionstheoreme
Sinusfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Rechenregeln Trigonometrie
Mitternachtsformel

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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prodomo

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09:39 Uhr, 23.03.2014

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Da sind deine Vorkenntnisse zu gering. So, wie man als Umkehrfunktion zum Quadrieren das Wurzelziehen nutzt oder Exponentialgleichungen durch Logarithmieren löst, gibt es auch eine Umkehrung zu y=sin(x). Sie heißt x= arcsin(y) und liefert zu jedem Sinuswert den passenden Winkel im Bogenmaß. Daher kommt auch ihre Bezeichnung, die man sich mit "der Bogen (arcus), dessen Sinus gleich x ist" gut merken kann. Auf deinem Rechner ist das meistens SHIFT sin oder INV sin.
Additionstheoreme sin zur Berechnung trigonometrischer Funktionen von Winkelsummen oder Differenzen geeignet, indem diese in Terme mit den sin- oder cos-Werten der Summanden zerlegt.
Da in der Formel das t sowohl linear als auch im Argument des sin im Radikanden auftaucht, dürfte eine Auflösung nicht möglich sein, sondern nur eine numerische Approximation.
strohhirn

strohhirn aktiv_icon

17:34 Uhr, 23.03.2014

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Schade, denn muss ich wohl nach einer anderen Lösung suchen.
Aber danke das du mir die 2 Begriffe etwas erklärt hast.
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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

19:03 Uhr, 23.03.2014

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Üblicherweise macht man graphische Näherungslösungen, wenn die Mathekenntnisse noch nicht reif für ET sind.
strohhirn

strohhirn aktiv_icon

20:35 Uhr, 25.03.2014

Antworten
Wie mache ich denn diese Näherungslösung? Kann mir da ein normaler Mathe Lehre bei helfen in der Schule?
Antwort
pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

23:32 Uhr, 25.03.2014

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Wo willst Du einen normalen Mathelehrer herbekommen ?
Antwort
Aurel

Aurel

02:17 Uhr, 26.03.2014

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z.B. einfach aus dem Graphen ablesen

hier für T=20 ms:

http://www.wolframalpha.com/input/?i=U+%3D+230+*+sqrt%281-2*t%2F20%2B1%2F%282*pi%29*sin%284*pi*t%2F20%29%29%2C+t+%3D+0+to+10

(Link in die Adresszeile kopieren)
strohhirn

strohhirn aktiv_icon

16:17 Uhr, 26.03.2014

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Einen normalen Mathelehrer findet man üblicherweise in der Schule, zB. in meiner.
Die Lösung von Aurel ist natürlich einfach. Aber ich brauche das ja für ein Programm, einen Algorythmus der nicht aus Graphen lesen kann. Deswegen suche ich nach einer Gleichung. Die Netzspannung schwankt übrigens, weswegen ich sie messe(im Programm).

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pleindespoir

pleindespoir aktiv_icon

01:10 Uhr, 27.03.2014

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In der wikipedia-seite ist doch das Integral aufgelöst in der nächsten Zeile.

Wo ist das Problem ? einfach einsetzen und fertsch.

toT ist übrigens das Verhältnis der Anschnittzeit zur Vollwellendauer.
Antwort
Aurel

Aurel

01:56 Uhr, 27.03.2014

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Berechne einfach die Nullstelle (t0|0) im Intervall [0;T2] von der Funktion

f(t0)=Ueff-UN1-2t0T+22πsin(4πt0T)

mittels Newton'schem Näherungsverfahren, siehe:

oberprima.com/mathematik/naeherungsverfahren-newton


strohhirn

strohhirn aktiv_icon

17:08 Uhr, 27.03.2014

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Danke für den Link, da ist es gut erklärt.
Aber wie ich die Nullstelle dieser Funktion berechne verstehe ich nicht. Was meinst du mit im Intervall [0;T2]? Oder (t0|0) die 2. 0 steht doch für 0V, denn ist t0 doch 10 das kann man aus der Grafischen darstellung ablesen.
Ich hab allgemein nicht verstanden warum man die Nullstelle berechnen muss.
Könntest du das bitte erklären?
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