Ersatzspannungsquelle

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Ich schon wieder.
Diesmal gehts um Ersatzspannungsquellen.
Grundsätzlich ist mir der Sinn und Zweck dahinter schon klar nur leider komme ich mit der Berechnung nicht ganz klar.

ich habe gelesen dass für die angehängte Zeichnung folgendes gilt

= Spannung der Ersatzspannungsquelle

Leider verstehe ich diesen Zusammenhang nicht. Wieso muss ich die Widerstände so teilen bzw. auf welcher Regel beruht der Zusammenhang?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Der Wert der Ersatzspannungsquelle ist jene Spannung, die an den Klemmen im Leerlauf abfällt. Das ist aber gerade die Teilspannung an R3 ... klar?

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Wie kann ich mir das "im Leerlauf" vorstellen?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Dass du an den Klemmen keinen Strom entnimmst.

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

OK
Also stellt das

den Gesamtwiderstand im Leerlauf da?
wenn das stimmt wäre

der Anteil des Gesamtwiderstandes

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Zu einer Spannungs-Ersatz-Quelle gehören zwei Werte:

* die Größe der Ersatzspannung U' in V
* die Grösse des Ersatz-Innenwiderstandes Ri' in Ohm

Im Esatzschaltbild liegt dann Ri' in Serie zu U'.

Ri' ist jener Widerstand, denn man in die Klemmen hineinmessen würde, wenn alle darin enthaltenen Spannungsquellen kurzgeschlossen, und alle Stromquellen geöffnet sind.

Also: Wieviel würde ein Ohmmeter messen, wenn du U1 kurzschliesst?

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Wenn ich U_1 kurschließe habe ich doch keinen Widerstand mehr

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

also wenn ich in die beiden Klemmen des unteren Bildes reinmesse, bekomme ich nicht 0 Ohm...

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

genau. Das Ersatzschaltbild ist daher eine Spannungsquelle mit der Spannung

und dem Innenwiderstand

Diese Kombination verhält sich an den Klemmen in jeder Hinsicht so wie die ursprüngliche Schaltung.

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Der Schritt ist mir jetzt nicht ganz klar.
Ich habe es mal über den Kurzschlussstrom versucht

und

Wäre das als Begründung auch richtig?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

ja, so geht es auch!

Zuerst I_k bestimmen und dann U_q=Ri * I_k

Es muss immer das gleiche Endergebnis rauskommen Thumbs up!

Die beiden Schaltungen unten sind völlig gleichweertig. Eben einmal ein Spannungsquellen-ESB, oder ein Stromquellen-ESB.

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Das eine PRoblem gelöst und schon taucht das nächste auf Zunge raus

Wenn ich den linken Teil zu einer Spannungsquelle zusammengefasst habe
habe ich 2 Spannungsquellen in Reihe deren Spannunsgpfeile aber in unterschiedliche Richtungen zeigen. Zudem liegt noch ein Widerstand (

) zwischen den beiden. Die Werte für U_1 und U_2 haben laut Aufgabenstellung beide ein positives Vorzeichen. Hätte ich bei der Aufgabe anders vorgehen müssen?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

zwei Spannungsquellen in Reihe lassen sich bekanntlich SEHR einfach durch eine Spannungsquelle ersetzen.

Das gleiche triftt auf zwei Widerstände in Serie zu.

Ebenso ist es unerheblich, ob die zwei Widerstände direkt hintereinander liegen, oder ob eine Spannungsquelle dazwischen liegt. Du musst ja für die Bestimmung des Ersatz-Innenwiderstandes - wie oben beschrieben - nur die beiden Spannungsquellen durch Drahtbrücken ersetzen - und schon hast du eine Serienschaltung!

Zeiche es auf, wenn es dir unklar ist!

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Also muss ich nur die Widerstände und Spannungen addieren?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich habe dir mal das ESB gezeichnet -

nun geht es darum die Ersatzspannung U'' und den Ersatz-Innenwiderstand R'' bezüglich der rechten Klemmen zu finden. Du gehst genau so vor, wie ich schon sagte:

1) Ersatzspannung = Leerlaufspannung an den Klemmen

Masche:

Im Leerlauf ist I=0, also

oder

Der Ersatz-Innenwiderstand ist jener Widerstand, den ein Messgerät ermitteln würde, wenn es an den rechten Klemmen hineinmessen würde und alle Spannungs-Quellen kurzgeschlossen sind; also

der-pilz · Anmeldungsdatum: 25.09.2006 Beiträge: 42

Super

Hab zwar noch nicht begriffen wieso man zwei Spannungsquellen so komisch schalten sollte aber das kann mir mein Übungsleiter nächste Woche bestimmt beantworten Big Laugh