Diskussion:Elektrische Impedanz

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Phasenverschiebender Anteil

„Darin ist der Realteil R der nicht die Phase verschiebende Anteil der Impedanz; dieser ist stets positiv.“ Der Realteil bestimmt ja durchaus mit die Phasenverschiebung. Besteht jemand auf der Formulierung oder hat jemand einen besseren Vorschlag? --Chricho ¹ ² 14:19, 3. Mär. 2012 (CET)

Dannn erläutere bitte, wieso der Realteil etwas anderes ist als „der nicht die Phase verschiebende Anteil der Impedanz“. Ich lasse mich gerne überzeugen, aber einstweilen bestehe ich auf der Formulierung. Bitte wirklich genau lesen: Es geht um die absolute Größe R, nicht um einen relativen Anteil an Z. --Saure (Diskussion) 18:54, 3. Mär. 2012 (CET)

Ist der Imaginärteil 1 und der Realteil 1 hat man eine Phasenverschiebung von π/4, ändert man den Realteil auf 1/2 erhält man eine Phasenverschiebung von π/3. Er verändert die Phase nur nicht, wenn der Imaginärteil Null ist, das gilt aber umgekehrt eben auch, der Imaginärteil verändert die Phase nicht, wenn der Realteil Null ist. Ist zumindest sehr missverständlich. --Chricho ¹ ² 23:21, 3. Mär. 2012 (CET)

Du schreibst genau das, was ich befürchtet habe: Du schreibst vom Verhältnis X/R. Zweifellos: Das liefert tan φ. Dann bist du bei den relativen Anteilen oder der Relation der Anteile. Dabei hast du aber zugrunde gelegt, dass R alleine zur Phasenverschiebung nichts beiträgt. Genauso das steht im Artikel. Ebenso hast du stillschweigend zugrunde gelegt, dass X für sich alleine dem Betrage nach um 90° dreht – und zwar exakt um 90° und nicht irgend etwas zwischen 0 und 90°. Anders kommst du nicht zu dem von dir angegebenen π/4. Zeichne dir doch einmal in dem Zeigerdiagramm im Artikel U und I an R und an X ein.

In dem Absatz des Artikel, mit dem du nicht klarkommst, gibt es einen Link. Vielleicht hilft es dir auch, wenn du diesem Link folgst. --Saure (Diskussion) 10:18, 4. Mär. 2012 (CET)

Wenn das noch nicht hilft: Siehe Komplexe Wechselstromrechnung#Rechnung bei mehreren Bauteilen. --Saure (Diskussion) 10:35, 4. Mär. 2012 (CET)

Oh mann, natürlich verstehe ich, wie das funktioniert, das ist eine Trivialität, aber die Formulierung ist nun einmal verwirrend, wenn man den „verschiebenden Teil“ abspalten wollte, müsste man ein Winkelmaß als Koordinate wählen, der Realteil und Imaginärteil sind in dieser Hinsicht eher „gemischte Anteile“, man kann den Imaginärteil nicht als den um π/2 verschiebenden Anteil definieren, wie es im Moment im Text scheint. --Chricho ¹ ² 17:54, 4. Mär. 2012 (CET)

Können wir uns auf folgenden Satz verständigen:

Darin ist der Realteil R der Anteil der Impedanz, an dem keine Phasenverschiebung auftritt; dieser ist stets positiv. Der Imaginärteil X ist der Anteil, an dem eine Phasenverschiebung um 90° auftritt. --Saure (Diskussion) 10:34, 5. Mär. 2012 (CET)

Nein der Teil, der keine Phasenverschiebung bedingt, ist der Radialteil, nicht der Realteil. Man sollte schon klar machen, dass es nur darum geht, dass bei einem komplexen Widerstand ohne Imaginärteil keine Phasenverschiebung auftritt, oder geht es noch um maßgeblich mehr? --Chricho ¹ ² 22:05, 5. Mär. 2012 (CET)

Nein, der Radialteil lässt keine Aussage über eine Phasenverschiebung zu. In Polarkoordinaten sind r und φ voneinander unabhängige Variable; der Satz „der Teil, der keine Phasenverschiebung bedingt, ist der Radialteil“ ist prizipiell falsch. Es könnte nur heißen: der Teil, der keine Phasenverschiebung beschreibt, ist der Radialteil. Wenn bei einem komplexen Widerstand ohne Imaginärteil keine Phasenverschiebung auftritt, so liegt es eben an dem Fehlen des phasenverschiebenden Anteils – oder am einzig vorhandenen Realteil, an dem keine Phasenverschiebung auftritt. --Saure (Diskussion) 10:13, 6. Mär. 2012 (CET)

Der Realteil lässt ebenfalls keine Aussage über eine Phasenverschiebung zu, ist jedoch nicht unabhängig von der Phasenverschiebung. Der Imaginärteil lässt nur eine Aussage über das Signum der Phasenverschiebung zu. Das Fehlen des phasenverschiebenden Anteils (φ!) geht also aus dem Imaginärteil hervor, nicht jedoch aus dem Realteil, welcher dafür völlig irrelevant ist. --Chricho ¹ ² 10:25, 6. Mär. 2012 (CET)

Wenn man nicht sagt, welche Größe gegenüber welcher anderen Größe phasenverschoben ist, macht das alles wenig Sinn.

Ganz allgemein könnte man sagen: Die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom beträgt am Realteil immer 0°, am Imaginärteil immer +90° oder -90° und kann an einer komplexen Impedanz, abhängig vom Verhältnis des Imaginärteils zum Realteil, -90° bis +90° betragen. -- Pewa (Diskussion) 11:08, 6. Mär. 2012 (CET)

@Pewa: Die Diskussion geht um 2 Sätze, die hier aus dem Zusammenhang gerissen sind. Im Artikel steht bereits unmittelbar zuvor, dass es sich um die Phasenverschiebung zwischen sinusförmiger Wechselspannung und sinusförmigem Wechselstrom handelt, und dass φ Werte zwischen −90° und +90° annehmen kann. Im Übrigen bestätigst du meinen oben Vorschlag oben. Danke!

@Chricho: Richtig: „Der Realteil lässt ebenfalls keine Aussage über eine Phasenverschiebung zu“, aber der Realteil R ist der Anteil der Impedanz, an dem keine Phasenverschiebung auftritt. Zur Aussage: Der Realteil „ist jedoch nicht unabhängig von der Phasenverschiebung“ wären wir bei der Frage von Henne und Ei angekommen. Wenn r und φ bekannt sind, dann werden x und y davon abhängig; oder wenn x und y bekannt sind, dann werden r und φ davon abhängig.--Saure (Diskussion) 11:47, 6. Mär. 2012 (CET)

Davor geht es um den Phasenwinkel der Impedanz, also offensichtlich den Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom der komplexen Impedanz. Der folgende Satz "Darin ist der Realteil R der nicht die Phase verschiebende Anteil der Impedanz" ist falsch, denn selbstverständlich wird dieser Phasenwinkel der Impedanz durch den Realteil ebenso verändert wie durch den Imaginärteil. Die Formulierung: "...der nicht die Phase verschiebende Anteil der Impedanz" halte ich für irreführend und falsch und ist mir auch noch nie begegnet (Quelle?). -- Pewa (Diskussion) 12:13, 6. Mär. 2012 (CET)

Jetzt ist es sogar noch falscher: "Darin ist der Realteil R der Anteil der Impedanz, an dem keine Phasenverschiebung auftritt". Natürlich tritt die Phasenverschiebung der Impedanz auch an dem Realteil auf. Der Strom durch den Widerstand ist gegenüber der Spannung an der Impedanz phasenverschoben. -- Pewa (Diskussion) 12:31, 6. Mär. 2012 (CET)

Dann sag mir doch bitte den Unterschied zuwischen „der Realteil R ist der Anteil der Impedanz, an dem keine Phasenverschiebung auftritt“ und „Die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom beträgt am Realteil immer 0°“. --Saure (Diskussion) 14:18, 6. Mär. 2012 (CET)

Im ersten Fall kann man es so verstehen, dass es keine Phasenverschiebung zwischen der Spannung an der Impedanz und dem Realteil gibt. Im zweiten Fall ist klar, dass es nur um die Spannung am Realteil und den Strom durch den Realteil geht. Man sollte das an dieser Stelle besser ganz weglassen, weil es schon vorher klar sein sollte, dass die Phasenverschiebung an einem reellen Widerstand immer gleich Null ist. Außerdem ist es meistens gar nicht möglich, die Spannung am Realteil der Impedanz separat zu messen. Die Vorstellung, dass der Realteil keinen Anteil an der Phasenverschiebung hat ist einfach falsch. -- Pewa (Diskussion) 15:54, 6. Mär. 2012 (CET)

Im unmittelbaren Textzusammenhang ist vom Verschiebungswinkel zwischen Spannung und Strom die Rede. Wenn mit einmal von der Phasenverschiebung zwischen zwei Spannungen geredet werden sollte, dann hätte das vorher klar angegeben werden müssen. Ohne solchen Gedankensprung ist der Satz also offenbar in Ordnung.

Im Artikel wird die Schreibweise ${\underline {Z}}=R+\mathrm {j} X$ eingeführt. Dieses mathematische Bild einer Impedanz mit R und X wird verwendet unabhängig davon, dass man R und X in Wirklichkeit in der Regel nicht voneinander trennen kann. Bis dahin ist noch nicht geschrieben worden, wofür R und X in der Gleichung stehen. Deshalb gehört das, auch wenn es dir völlig klar ist, für einen OmA hier hinein.

Dein letzter Satz ist für die aktuelle Fassung ohne jeden Belang. --Saure (Diskussion) 18:42, 6. Mär. 2012 (CET)

Wenn du einfach darauf verzichtest dich bei der Beschreibung von R und X auf die Impedanz zu beziehen, ist es kein Problem: Also: "Darin ist R ein reeller Widerstand mit folgenden Eigenschaften ... X ist ein Blindwiderstand mit folgenden Eigenschaften ... Die Summe beider Anteile ist eine komplexe Impedanz Z mit folgenden Eigenschaften ..." Es muss immer vollkommen klar sein, welche Phasenverschiebung zwischen exakt welchen Größen gemeint ist, dafür reicht es nicht, dass fünf Sätze vorher allgemein von Spannung (welche Spannung?) und Strom die Rede war. -- Pewa (Diskussion) 19:29, 6. Mär. 2012 (CET)

Der Begriff Impedanz

Laut meiner Vorerfahrung (Physikstudium drittes Semester) und aller mir bisher bekannter Fachliteratur (namentlich u.A. Demtröder Experimentalphysik 2: Elektrizität und Optik und Stöcker: Taschenbuch der Physik) bezeichnet der Begriff Impedanz lediglich - synonym zur hier üblichen Verwendung des Begriffs Scheinwiderstand - lediglich den Betrag des komplexwertigen Widerstandes $Z=\left|{\underline {Z}}\right|$ und nicht die komplexe Variable ${\underline {Z}}$ selbst. Im hier vorliegenden Artikel jedoch wird der Begriff der Impedanz sehr schwammig, oft mit dem Zusatz "komplex", also "komplexe Impedanz" für den komplexwertigen Widerstand ${\underline {Z}}$ verwendet. Es gibt nun zwei Möglichkeiten. Entweder ist dieser Begriff tatsächlich nicht eindeutig definiert - dann sollte darauf aber noch deutlich ausdrücklicher hingewiesen werden. Oder die Verwendung des Begriffs Impedanz für die komplexe Variable ${\underline {Z}}$ ist im Deutschen schlichtweg falsch - worauf der komplette Artikel deutlich überarbeitet werden müsste.

Ich traue mir nicht zu, zu entscheiden, welche der beiden Alternativen hier zutrifft, auch da ich nicht von mir behaupten kann, auch nur annähernd jegliche Fachliteratur zu diesem Thema gelesen zu haben, hoffe aber hier eventuell Menschen zu finden, die die Verwendung des Begriffs komplexe Impedanz für den komplexwertigen Widerstand im Deutschen durch Fachliteratur belegen können, bzw. mir diesbezüglich weiterhelfen können.

--Riders Flame (Diskussion) 11:58, 12. Dez. 2012 (CET)

Im Zweifelsfall halte ich mich an DIN, weil dahinter nicht die Auffassung eines Einzelnen steckt, sondern eines Gremiums, das seine Vorschläge erst einmal zur Diskussion stellt, ehe sie festgeschrieben werden. Schließlich ist diese Einrichtung extra dazu geschaffen worden, eine sprachliche Vereinheitlichung zu schaffen. Auf die Schnelle habe ich drei Eintragungen gefunden.

1. DIN 1304-1 Formelzeichen, Allgemeine Formelzeichen : Impedanz (komplexe Impedanz) ${\underline {Z}}=R+\mathrm {j} X$
2. DIN 5483-3 Zeitabhängige Größen, Komplexe Darstellung sinusförmig zeitabhängiger Größen : (Komplexe) elektrische Impedanz eines Zweipols ${\underline {Z}}={\frac {{\underline {u}}(t)}{{\underline {i}}(t)}}=\ldots =|{\underline {Z}}|\mathrm {e} ^{\mathrm {j} \varphi }=R+\mathrm {j} X$
3. DIN 40110-1 Wechselstromgrößen, Zweileiterstromkreise : Impedanz (komplexer Widerstand) ${\underline {Z}}={\frac {\underline {U}}{\underline {I}}}=R+\mathrm {j} X=\ldots$

An alle drei Fundstellen gibt es außerdem: Scheinwiderstand, Betrag der Impedanz $Z=|{\underline {Z}}|={\sqrt {R^{2}+X^{2}}}$

Damit steht der Wikiartikel auf stabilen Füßen, ${\underline {Z}}$ ist die Impedanz, der Zusatz "komplex" ist nur eine Erläuterung zu diesem bereits eindeutigen Begriff, meint--der Saure 12:46, 12. Dez. 2012 (CET)