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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:34 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
| Aufgabe | [Dateianhang nicht öffentlich]
U01=10V, U02=5V, R1=R2=R3=R4= 10ohm , R5= 30 ohm
Wenden sie das Verfahren der Ersatzspannnungsquelle an.
Ich soll den Ersatzwiederstand Ri bestimmen und die Leerlaufspannung Ue in allgemeiner Form. Dann soll ich den gesuchten Strom I2 ausrechnen und den Arbeitspunkt bestimmen. |
So, da hab ich einige Fragen zu :D
Uns wurde gesagt, es spielt keine Rolle von wo aus man den Widerstand zusammenfasst....
Wenn ich von Rechts anfange und R3 + R5 + R4 in Reihe schalte, dann mit R2 Parallel und dann mit R1 in Reihe komme ich auf 18,3 OHM, was wohl falsch ist.
Fange ich von links an (lässt sich leichter rechnen), dann schalte ich R1 und R2 Parallel danach in Reihe mit R3, R5 und R4, es kommt 55 Ohm raus.
Warum ? Woher weiss ich von wo ich anfange die Widerstände zusammenzuschalten ?..
So beim ausrechnen wüsste ich jetzt noch gerne ob mein Ansatz richtig ist,
Den mittleren Zweig abklemmen und mit der Spannung Ue ersetzen dann sowohl Links eine Masche aufstellen und einmal Rechts...
Dann hätte ich 2 unbekannte, einmal den Strom und einmal Ue...
für die linke Masche
U01 + R1 * I - UE = 0 (stimmen die Vorzeichen ?
und für die rechte Masche
I*R3 + U02 + I*R4 + I*R5 - UE = 0
So hätte ich 2 unbekannte (I und UE) und hätte für UE 9 raus und für den Strom I2 0.49 Ampere...
Ist mein Ansatz richtig ?
AUf den teil mit den Arbeitspunkt komme ich später noch zu sprechen, danke im Vorraus für die Antworten !
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:43 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo Yuumura,
Du sollst ja wohl die Ersatzspannungsquelle bezüglich der eingezeichneten Klemmen berechnen. Für den Innenwiderstand ist es recht einfach: Die idealen Spannungsquellen haben einen Widerstand von 0 Ohm und werden demzufolge durch Kurzschlüsse ersetzt. Vom Klemmenpaar aus betrachtet liegt dann R1 parallel zu R2 und das parallel (nicht in Reihe) zur Summe der Widerstsände R3, R4 und R5. Ich komme damit auf 50/11 Ohm.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:18 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
Wenn ich eine Ersatzquelle zwischen den Klemmen erstelle, so Muss ich den Zweig doch wegnehmen und R2 fällt raus und wird später an die Ersatzspannungsquelle gebaut.
Ich habe für den Ersatzwiderstand R1 Parallel zu der Summe von R4 R5 und R3....
Mit dem Superpoistionsprinzip sollen wir unser Ergebnis überprüfen... Wenn ich hier Rgesamt ausrechne wieso komme ich von rechts nach links (R3 R4 und R5 Reihe Parallel zu R2 und R1) auf ein anderes ergebniss, als wenn ich von links nach Rechts zusammenfasse (R1 Parallel zu R2 In reihe mit dem rest 55ohm) ?
Ok ich habe eine Idee: Wenn ich das Superpositionsprinzip anwende und erstmal I2b und I2a ausrechne... muss ich dabei mit unterschiedlichen "Rgesamt" rechnen ? Um den Strom U/Rges zu berechnen ? Einmal von der linken quelle aus betrachten einmal von der rechten ?
Falls das so sein sollte habe ich es nun Verstanden, was es mit Widerständen auf sich hat.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:26 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
Ok ich habe eine Idee: Wenn ich das Superpositionsprinzip anwende und erstmal I2b und I2a ausrechne... muss ich dabei mit unterschiedlichen "Rgesamt" rechnen ? Um den Strom U/Rges zu berechnen ? Einmal von der linken quelle aus betrachten einmal von der rechten ?
Falls das so sein sollte habe ich es nun Verstanden, was es mit Widerständen auf sich hat.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:36 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Für die Superposition nutzt Du die Schaltung so wie sie ist und berechnest die beiden Teilströme, wie ich schon mal geschrieben habe. Rges ist der Ersatzwiderstand der gesamten Schaltung, hier brauchst Du ja aber nur den Anteil, der durch R2 fließt.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:50 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
Das ist mir schon klar, aber ich muss später das ganze auch mit Superpoistion berechnen und da wollte ich das Rgesamt dafür wissen, weil ich bei Rges eben dieses Verständnissproblem habe...
Gibt es da 2 Rgesamt einmal wenn die linke Quelle Kurzgeschlossen und einmal wenn die rechte Kurzgeschlossen ist ? Wenn nein, warum kommt für Rges jeweils ein anderer WErt raus, wenn ich von links anfange oder von Rechts anfange ?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:54 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Scahue Dir bitte noch mal die Schaltung an. Es liegen hier alle drei Zweige bezüglich der eingezeichneten Klemmen parallel, wobei der rechte Zweig aud der Summe der Widerstände R3 bis R5 besteht. Das bleibt auch so, egal ob Du anfängst von links oder von rechts die Parallelschaltung zu berechnen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:01 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
Ok vergessen wir Ri und wollen für die Superpositionsaufgabe Rges ausrechnen -
R1 Parallel zu R2
R12 liegt in Reihe zu R345 = 55OHM
Fange ich von Rechts an
R345 liegt parallel zu R2 und das ganze dann in Reihe zu R1
= 18.3 Ohm.
Warum ?
Und muss ich für I2b und I2a mit dem selben Rges rechnen ?
Was hast du für Rges raus ?
Wie gesagt, vergiss bitte Die Ersatzspannungsquelle das ignorieren wir jetzt einfach und auch die Aufgabenstellung, mir gehts um das Verständnis für Rges. (Brauch ich ja auch wenn ich das ganze mit dem Superpositionsprinzip ausrechnen muss)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:16 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo Yuumura,
Du kannst doch nicht einfach die Klemmen verschieben, nur weil es so schön ist. Deine Rechnung passt nicht für die Aufgabe, so leid es mir tut. Rges wird von der Klemme aus gemessen und die sitzt nicht rechts und nicht links, sondern in der Mitte der Schaltung.
Von der Klemme aus betrachtet liegt R1 parallel zu R2 und so kommen wir auf 5 Ohm, parallel dazu liegt auf der rechten Seite die Summenschaltung mit insgesamt 50 Ohm. Diese beiden Widerstände sind parallel zueinander, und damit komme ich, wie schon oben geschrieben, auf (5*50)/(5+50) Ohm und das sind die 50/11 Ohm von vor über einer Stunde.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:32 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
Und wenn wir die Aufgabenstellung ignorieren (!!) würden und auch die Klemmen und einfach nur ein Rges für das Netzwerk ausrechnen würden ? So, als ob wir das ganze per superpositionsprinzip ausrechnen wolle. Wir tun so, als gäbe es keine Klemmen !
Ri (Ersatzwiderstand) ist ja oft ein anderer Wert als Rges. Denn bei Ri betrachtet man alles durch klemmen bei Rges nicht (so habe ich das jedenfalls gelernt und deswegen kommt da auch oft ein anderer wert als für Ri)
Mein Problem ist ich hab ja Oft irgendwelche Netzwerke und soll R ausrechnen und dann weiss ich nicht wo ich anfang soll und von wo ich gucken soll.
Ich rede jetzt nicht von Ersatzwiederständen, da schaut man sich das von den Klemmen aus an, aber wenn ich den strom I ausrechne muss ich ja U/Rges teilen und Rges wäre deiner Meinung nach immernoch 50/11 ohm ?
Also U01 / 50/11ohm und dann mit Stromteiler I2a und U02/ 50/11ohm um anschliessend mit Stromteiler I2b zu finden und dann: I2a + I2b = I2 auszurechnen ?
Weil du behauptest ja scheinbar Rges (superposition) und Ri (ersatzwiderstand aus vorheriger Aufgabe) seien derselbe wert. In allen Aufgaben die ich bisher gerechnet habe war gerade das nicht der Fall :(
Guten Rutsch und Danke für die Antworten !
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:24 Fr 31.12.2010 | | Autor: | isi1 |
Oft zeigt eine Zeichnung mehr als 1000 Worte:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:32 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
ich wüsste jetzt nicht, weswegen Du R2 einfach so rausnehmen kannst. Du kannst und sollst ja die gesamte Schaltung als Ersatzspannungsquelle mit Innenwiderstand bezüglich der Klemmen bestimmen.
Der Innenwiderstand berechnet sich so, wie ich es bereits angegeben habe. Bitte gucke nicht von rechts oder links in die Schaltung rein, das ist verkehrt, denn dort sitzen nun mal nicht die beiden eingezeichneten Klemmen, sondern sie sitzen oberhalb und unterhalb der Widerstands R2. Wenn Du an diese Klemmen einen Spannungsmesser anlegst, so liegt dieser parallel zu R2 und ein Spannungsumlauf ergibt sofort, dass dies die Leerlaufspannung der Ersatzspannungsquelle sein muss, die Du mit dem Superpositionsprinzip ausrechnen kannst.
Überlege noch mal in Ruhe die Sache durch.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:48 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Yuumura |
"ich wüsste jetzt nicht, weswegen Du R2 einfach so rausnehmen kannst"
Das haben wir bei jeder Aufgabe mit Ersatzspannung so gemacht, dass der Widerstand da rausgenommen wird und bei dem Ersatzspannungsschaltbild wieder eingebaut wird und dann I2 ausgerechnet wird mit I2 = UE/(Ri+R2)
........
Hmm jetzt wo ich drüber nachdenke, du könntest recht haben. Es ist ja mit Absicht nicht nach dem WIderstand Ri sondern Re gefragt in der Aufgabenstellung, also könnte es sein, dass dein Ergebniss richtig ist und die deinen Widerstand meinen.....
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:52 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Wenn R2 ein Lastwiderstand wäre, dann würde ich Dir recht geben, aber er gehört, so wie es hier gezeichnet ist, zur Schaltung dazu, für die Du den Ersatzwiderstand berechnen sollst.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 17:49 Fr 31.12.2010 | | Autor: | GvC |
Nein, laut Aufgabenstellung soll letztlich der Strom durch R2 bestimmt werden. R2 ist also der Lastwiderstand, bzgl. dessen offener Klemmen die Ersatzquelle bestimmt werden soll.
Der Innenwiderstand der Ersatzquelle ist also
[mm] R_i [/mm] = [mm] R_1||(R3+R4+R5) [/mm] = [mm] \bruch{25}{3}\Omega
[/mm]
Die Leerlaufspannung kann man entweder über Ohmsches Gesetz und Maschensatz bestimmen oder über den Kurzschlussstrom, der sich leicht per Überlagerungssatz bestimmen lässt.
[mm] I_k [/mm] = [mm] \bruch{U_{01}}{R_1}-\bruch{U_{02}}{R_3+R_4+R_5} [/mm] = 0,9A
Damit ergibt sich die Spannung der Ersatzquelle zu
[mm] U_{ers} [/mm] = [mm] I_k*R_i [/mm] = 7,5V
und damit der Strom durch [mm] R_2 [/mm] zu
[mm] I_2 [/mm] = [mm] \bruch{U_{ers}}{R_i+R_2} [/mm] = 0,41A
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:00 So 02.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
der Strom durch I2 soll zwar bestimmt werden, ob dies aber der Lsstwiderstand ist oder nicht, das ist nicht sauber beschrieben. Der Strom durch R2 ist nämlich auch die Grundlage für die Bestimmung der Größe der Ersatzspannungsquelle. Vielleicht hören wir ja von Yuumura noch mal was dazu.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:45 Fr 31.12.2010 | | Autor: | isi1 |
Wahrscheinlich sollst Du aus U01, R1 eile linke Quelle machen,
aus U02, R3,R4,R5 eine rechte Quelle und dann die beiden Quellen zu einer zusammenfassen.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 13:53 Fr 31.12.2010 | | Autor: | Infinit |
Hallo isi,
diese beiden Quellen wären aber nicht unabhängig voneinander, da sie durch den Strom I2 miteinander gekoppelt sind. Einfacher ist hier die Anwendung der Superposition. Die Quelle U2 kurzschließen und den Teilstrom I2a bestimmen,der aufgrund von U1 fließt. Dann im nächsten Schritt U1 kurzschließen und den teilstrom I2b bestimmen, der aufgrund von U2 fließt. Anschließend beide addieren und mit R2 multiplizieren, um die Ersatzspannung zu berechnen.
Viele Grüße und einen guten Rutsch,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:04 Fr 31.12.2010 | | Autor: | GvC |
Da diese beiden Quellen dann parallel liegen, müssen sie zunächst in Stromquellen umgewandelt werden, denn nur parallele Stromquellen können zusammengefasst werden. Die zugehörige Rechnung findet sich auch in meinem vorigen Beitrag.
In diesem Fall könnte man die Aufgabe dann auch mit Hilfe der Ersatzstromquelle und der Stromteilerregel lösen und bräuchte nicht erst die Umwandlung in eine Spannungsquelle vorzunehmen. Allerdings war ja nach der Ersatzspannungsquelle, nicht nach der Ersatzstromquelle gefragt.
Ob nun mit Ersatzstrom- oder Ersatzspannungsquelle oder Überlagerungssatz, es kommt natürlich immer dasselbe Ergebnis von [mm] I_2 [/mm] = 0,41A raus, und zwar positiv in der eingezeichneten Richtung.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:44 Mo 03.01.2011 | | Autor: | Yuumura |
So, Danke für die Hilfe 0,41 A scheint richtig zu sein, bekomme ich auch raus, wenn ich das ganze mit dem Überlagerungsverfahren ausrechne...
Ein anderer Aufgabenteil ist allerdings:
Bestimmen sie den Ersatzwiderstand Re des Netzwerkes.
Damit ist doch Rges gemeint und nicht der Innenwiderstand Ri, der schonmal ausgerechnet wurde ?
Wie rechne ich den Ersatzwiderstand Rges für dieses Netzwerk aus ?
Wenn ich von Rechts Zusammenfasse komme ich auf 18,3Ohm und von Links aus betrachtet 55OHM.
Gibt es dafür irgendeine Regel ?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:56 Di 04.01.2011 | | Autor: | GvC |
> So, Danke für die Hilfe 0,41 A scheint richtig zu sein,
> bekomme ich auch raus, wenn ich das ganze mit dem
> Überlagerungsverfahren ausrechne...
>
> Ein anderer Aufgabenteil ist allerdings:
>
> Bestimmen sie den Ersatzwiderstand Re des Netzwerkes.
>
> Damit ist doch Rges gemeint und nicht der Innenwiderstand
> Ri, der schonmal ausgerechnet wurde ?
Kannst Du mal die ganze Aufgabe im originalen Wortlaut wiedergeben? So wie Du sie dargestellt hast, macht sie keinen Sinn? Einen Widerstand kann man nur bezüglich zweier Klemmen bestimmen. Ein Gesamtwiderstand kann beispielsweise bezüglich der Klemmen der einzigen Spannungsquelle in einem Netzwerk bestimmt werden. Solange über die Klemmen keine Aussage gemacht ist, ist die Aufgabe sinnlos.
Ich nehme allerdings an, dass der Gesamtwiderstand der Ersatzschaltung (das ist nicht nur der Innenwiderstand der Ersatzquelle) bestimmt werden soll. Das sollte aber aus der Aufgabenstellung eindeutig hervorgehen.
>
> Wie rechne ich den Ersatzwiderstand Rges für dieses
> Netzwerk aus ?
> Wenn ich von Rechts Zusammenfasse komme ich auf 18,3Ohm
> und von Links aus betrachtet 55OHM.
>
> Gibt es dafür irgendeine Regel ?
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:05 Di 04.01.2011 | | Autor: | Yuumura |
"Ich nehme allerdings an, dass der Gesamtwiderstand der Ersatzschaltung (das ist nicht nur der Innenwiderstand der Ersatzquelle) bestimmt werden soll. Das sollte aber aus der Aufgabenstellung eindeutig hervorgehen."
Ja das stimmt denke ich. Was würde denn raus kommen ? Wäre echt super wenn du mir die Antwort geben könntest, danach hätte ich es verstanden !
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:17 Di 04.01.2011 | | Autor: | GvC |
Wenn Du Dir die Schaltung der Ersatzquelle mit angeschlossenem Lastwiderstand anschaust, stellst Du fest, dass der Gesamtwiderstand dieser Ersatzschaltung aus einer Reihenschaltung von Innen- und Lastwiderstand [mm] (R_2) [/mm] besteht. Deshalb kann man jetzt den Strom durch [mm] R_2 [/mm] leicht mit Hilfe des ohmschen Gesetzes berechnen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:57 Di 04.01.2011 | | Autor: | Yuumura |
| Aufgabe | | ist der gesamtwiderstand 55/3 ohm? |
ist der gesamtwiderstand 55/3 ohm?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:02 Di 04.01.2011 | | Autor: | GvC |
Ja.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:03 Di 04.01.2011 | | Autor: | Infinit |
Hallo Yuumura,
Du hast immer noch nicht angegeben, auf was sich dieser Gesamtwiderstand beziehen soll. Es ist eine wüste Rumraterei, die Du hier veranstaltest und leider bist du nicht in der Lage, zu beschreiben, um was es überhaupt geht. Bezüglich der eingezeichneten Klemmen bleibe ich bei meinem Resultat von 55/ 11 Ohm, es sei denn, Du lieferst endlich mal eine sinnvolle Aufgabenbeschreibung.
Viele Grüße,
Infinit
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:03 Di 04.01.2011 | | Autor: | Yuumura |
Es handelt sich 1:1 um Klausuraufgaben, ich habe weder etwas weggelassen und möchte auch nichts zu den Aufgabenstellungen dazuerfinden.
Es steht lediglich "Bestimme den Ersazwiderstand RE" mehr nicht.
Ich denke aber die 55/3 OHM bzw 18.333 OHM sind richtig und dass es sich auf die KLemmen bezieht. Genau werde ich es nicht erfahren und bei unserer Klausur kann ich ja einfach einen Tutor fragen, der muss mir das ja erläutern.
Vielen Dank für die Hilfe !
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