Spannung, Strom Bestimmung < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Das dargestellte Netzwerk enthält zwei Spannungsquellen mit den Quellenspannungen Uq1 = 15V bzw. Uq2 = 12V und eine Stromquelle mit dem Quellenstrom Iq3 = 0,6A. Die Innenwiderstände Ri1, Ri2, Ri3, der drei Quellen und die ohmschen Widerstände R4, R5, R6 haben alle den gleichen Wert R=10 ohm.
Berechnen Sie mit Hilfe des Überlegungsansatzes von Helmholz
a.) die Spannung U4 am Widerstand R4,
b.) den Strom I6 durch den Widerstand R6!
[Dateianhang nicht öffentlich]
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Hallo,
ich habe bei dieser Aufgabe einfach überhaupt keine Idee.
Villeicht kann mir ja jemand helfen.
Am Dienstag muss ich sie abgeben.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Liebe Grüße
Michael
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:17 Do 24.06.2010 | | Autor: | GvC |
Du streust wohl jetzt Deine Hausaufgaben in die verschiedenen Foren, damit es nicht so auffällt. Die Schaltung wird nicht angezeigt, da die Betreiber dieses Forums das Recht an geistigem Eigentum sehr ernst nehmen. Wenn die Schaltskizze nicht auf Deinem eigenen Mist gewachsen ist, wird sie hier nicht gezeigt werden.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:44 Do 24.06.2010 | | Autor: | isi1 |
Die Zeichnung wird von ihm selbst stammen, GvC, denn
Überlegungsansatzes von Helmholz
wird wohl kaum ein Lehrer schreiben.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:02 Do 24.06.2010 | | Autor: | isi1 |
Das sollte Überlagerungssatz heißen, nehme ich an, Michael, oder?
Fangen wir mal an: Wenn die 15V speisen und die anderen beiden nicht, hat man die die Widerstände rechts von R4 parallel zu R4, sie sind zusammen genau so groß wir R4, also liegen am R4 15V / 3 = 5V an.
Die gleiche Überlegung für die 12V-Quelle: an R5 liegen 4V
Welcher Strom durch R5? 0,4A, dann fließen durch R4 halb soviel, also 0,2A entsprechend 2V
Bleibt noch die Stromquelle: Am Einfachsten verwandeln wir Iq3 und Ri3 in eine Spannungsquelle 0,6A*10Ω=6V. Dann ist die Schaltung symmetrisch zur ersten, also an R6 haben wir 6V/3 = 2V
die gleichen 0,2A fließen wieder durch die 4 Widerstände links davon, also 0,1A durch R4 entspricht 1V
Zusammen U4= 5+2+1=8V
Stimmt das so? Bitte genau nachprüfen.
Entsprechend kannst Du die Spannung an R6 errechnen, damit hast Du dann auch den I6.
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Also ich komme gerade nicht so ganz mit.
"Fangen wir mal an: Wenn die 15V speisen und die anderen beiden nicht, hat man die die Widerstände rechts von R4 parallel zu R4, sie sind zusammen genau so groß wir R4, also liegen am R4 15V / 3 = 5V an. "
Wir nehmen ja an, dass nur Uq1 speist. Das verstehe ich:)
Dann sind die 2 besagten Widerstände parallel zu R4 okai. Aber da ist ja auch noch R5, kann man den da so unbeachtet lassen bei der annahme?
Nunja dann sind sie parallel. Aber wie kommt man zu der Idee, dass sie zusammen genau so groß sind wie der Widerstand R4? Ich habe mal nachgerechnet:
1/R = 1/R6 + 1/Ri3 = 1/5
R = 5
So komme ich auch auf die 5 V.
Aber ich verstehe das nicht so recht, aufgrund meiner oben genannten Fragen.:(
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(Antwort) fertig | | Datum: | 01:27 Fr 25.06.2010 | | Autor: | qsxqsx |
Hi,
Ich versteh nicht so ganz wie du da auf die Lösung kommst. Ich glaube du kommst auf falschem Weg zum richtigen.
Wir betrachten mal nur was Uq1 als Teil zur Gesammtspannung von R4 beiträgt.
Das heisst ich erläutere dir etwas genauer was das meint: "Wenn die 15V speisen und die anderen beiden nicht, hat man die die Widerstände rechts von R4 parallel zu R4, sie sind zusammen genau so groß wir R4, also liegen am R4 15V / 3 = 5V an. "
Die Stromquelle ist ein Leerlauf, die Spannungsquelle Uq2 ist ein Kurzschluss.
So fassen wir R6 und R3 zusammen, sie sind parallel, also:
[mm] R_{ersatz 1} [/mm] = [mm] (R6^{-1} [/mm] + [mm] R3^{-1})^{-1} [/mm] = 5Ohm
...R5 und R2 kann man genauso zusammenfassen:
[mm] R_{ersatz 2} [/mm] = [mm] (R5^{-1} [/mm] + [mm] R2^{-1})^{-1} [/mm] = 5Ohm
[mm] R_{ersatz 1} [/mm] + [mm] R_{ersatz 2} [/mm] = 10Ohm.
Gruss
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:57 Fr 25.06.2010 | | Autor: | isi1 |
Ja, Michael, genau wie qsxqsx sagt. Hier noch ein Bild dazu:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 15:44 Fr 25.06.2010 | | Autor: | michaelS89 |
Ohje, ich muss mir dass mal ganz in Ruhe ansehen und nachvollziehen.
Ich schreibe morgen noch einmal, wenn ich Probleme habe, falls das okai ist:)
Danke schonmal:)
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Also ich habe jetzt verstanden das alle Widerstände rechts von R4 gleichgroß wie R4 sind, mit der Skizze. Sie sind mit R4 Parallelgeschaltet. (Ich habe noch eine Skizze von den Ersatzwiderständen gemacht)
Nur wie kommt man nur darauf, das an R4 eine Spannung von (15/3)V Anliegt?
Klar es werden 15 V gespeist und es sind 3 Widerstände...
Wobei was ist mit dem Ri1 oben links?
Ich hab gerade nur ein Problem, dass man einfach sagt da liegen 15/3 Volt an.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:23 Sa 26.06.2010 | | Autor: | qsxqsx |
Hallo,
Kennst du denn die Spannungsteilerregel nicht? Die wäre hier noch von Nutzen!
R4,R5,R6,R2 und R3 können zusammen vereinfacht werden zu 5 Ohm bezüglich der Klemmen des Widerstandes R4.
So also die Ausgangslage ist nun ein Widerstand R1 mit 10 Ohm in Serie mit einem Wiederstand von 5 Ohm.
Und jetzt benötigst du die Spannungsteilerregel .
[mm] \bruch{U_{a}}{R_{a}} [/mm] = [mm] \bruch{U_{b}}{R_{b}}
[/mm]
[mm] U_{1} [/mm] ist die Spannung der Spannungsquelle. [mm] R_{a} [/mm] ist der gesamt Widerstand, der an der Spannungsquelle anliegt (10 Ohm + 5 Ohm).
Jetzt willst du die Spannung am R4 wissen. Dazu setzt du [mm] R_{b} [/mm] = R4 = 5 Ohm. Und jetzt nach [mm] U_{b} [/mm] umformen, und du erhälst die Spannung an deinem Widerstand [mm] R_{b} [/mm] bzw. R4.
Gruss
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Soweit habe ich es jetzt verstanden. Ich habe auch mal zu diesem Teil (bei dem man nur Uq2 betrachtet) die Skizze gefertigt:)
Ist die Skizze richtig?
Nun aber noch eine Frage:
Du schreibst
"Die gleiche Überlegung für die 12V-Quelle: an R5 liegen 4V
Welcher Strom durch R5? 0,4A, dann fließen durch R4 halb soviel, also 0,2A entsprechend 2V"
Wie man auf die 4 Volt kommt kann ich nun nachvollziehen. Ebenso wie man auf 0,4 A kommt.
Aber wie man jetzt auf die Idee kommt, dass durch R4 halbsoviel Strom fließt und was mit den 2V ist, verstehe ich nicht.
In meiner Skizze sieht man ja, dass R5 Parallel zu Ri1; R4 ist, welche aber auch nochmal parallel sind.
Da der Strom sich aufteilt in einer Parallelschaltung, teilt er sich auch nochmal bei Ri1 und R4 oder?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:24 Sa 26.06.2010 | | Autor: | isi1 |
Die Überlegung ist die:
Wenn durch R5 die 0,4A fließen, dann fließen durch die vier auch 0,4A, da ja die vier zusammen den gleichen Widerstand haben. Der Strom teilt sich aber zwischen Ri1 und R4 1zu1 auf, es bleiben also durch R4 die 0,2A.
Oder anders:
An R5 liegen 4Volt an, die liegen auch an den vier Widerständen. aus Symmetriegründen liegen an (Ri1 || R4) genau soviel an wie an (R6 || Ri3). An R4 liegen demnach nur 2Volt. Und nun Ohmsches Gesetz: 2V / 10Ohm = 0,2A
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Okai soweit habe ich nun alles verstanden:)
Ich habe jetzt mal probiert die Spannung an R6 zu berechnen.
Wir betrachten zunächst nur die Einspeisung von der 15V Quelle:
Der erste Schritt ist nun folgender:
Bei Parallelschaltung ist U1=U2
An U4 liegt 5V an. Das heißt Rersatz1 und Rersatz2 (die 4 anderen Widerstände) liegt auch 5V an.
2,5 Volt an jeden der beiden Parallelwiderstandspaare.
An R6 liegt also 2,5V an.
Ist dieser Schritt richtig?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 01:03 Mo 28.06.2010 | | Autor: | qsxqsx |
Ja, da liegen 2.5V an.
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Okai ich hab die aufgabe b nun vollständig berechnet:
Betrachten wir uns nur die 15V Quelle liegt an R6 lediglich 2,5V an.
Betrachten wir uns nur die 12V Quelle liegt an R6 2V an.
Betrachten wir uns nur die Stromquelle Iq3, und wandeln diese in eine Spannungsquelle um, so liegt hier an R6 ebenfalls 2V an.
Überlagerungssatz: U6= 2,5V+2V+2V = 6,5V
I6 = (U6/R6) = (6,5V/10 Ohm) = 0,65A
Ist das alles korrekt?:)
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:20 Mi 30.06.2010 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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