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Nachricht |
orlin
Gast
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 orlin Verfasst am: 12. Jul 2010 18:32 Titel: Ersatzquellenschaltung |
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Meine Frage:
also gegeben ist folgene Schaltung
o---U2----o(1)
|\............|
|..\..........|
u1.\.......R
|....R......4
R....3......|
1.......\....|
|---R2-----o(2)
R1=4ohm
R2=6ohm
R3=40ohm
R4=8ohm
u1=1V (spannungspfeil nach links)
u2=1,2V (nach unten)
Ziel: Bestimmen sie die spannung Uq1 sowie den Innenwiederstand Rq1 der
Ersatzspannungsquelle bezüglich der knoten 1 und 0.
Man soll das Superpositionsprinzip verwenden
Meine Ideen:
also ich hab fast keinen plan nur erst mal so weit:
superposition anwenden und als ersten u1 weg lassen.
die ersatzquelle besteht aus einer idealen quelle und einem widerstand in reihe.
um Ri zu bekommen werden alle spannungsquellen kurzgeschlossen.
dann müsste man auf den widerstand:
Ri= R4+(R3||R12) kommen
mit werten sieht das dann so aus
Ri= 8+ 40*10/(40+10)
= 16 ohm
so weiß nicht ob das richtig ist aber jetzt müsste man doch noch irgendwie Uq bestimmen und dann das selbe noch mal mit dem zweiten teil der superposition und dann addieren. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 12. Jul 2010 20:16 Titel: |
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| orlin hat Folgendes geschrieben: | | Ersatzspannungsquelle bezüglich der knoten 1 und 0. |
Wo ist denn der Knoten 0? Ich könnte mir vorstellen, dass nach der Ersatzquelle bzgl. der Klemmen (1)-(2) gefragt ist. Wozu sollten die sonst extra gekennzeichnet sein. Dann ist der Innenwiderstand natürlich Ri = R4||R3||(R1+R2).
Wichtig: Die Spannung der Ersatzquelle ist die Leerlaufspannung an den Klemmen (1)-(2) der Originalschaltung. Die ergibt sich als Überlagerung der Spannungsabfälle an R4 infolge U1 und infolge U2. Beide sind mit Hilfe der Spannungsteilerregel bestimmbar, und zwar die Hälfte von U2 und 2/5 von U1. Wenn Du die Polarität von U1 und U2 angegeben hättest, könnte man sogar noch die zugehörigen Vorzeichen und demzufolge den Zahlenwert und die Richtung der Ersatzquellenspannung angeben. Aber bei so einen besch... Schaltbild ... Na ja ... Mit der Angabe "Spannungspfeil nach links" bei einer Quelle in einem senkrecht angeordneten Zweig kann ich jedenfalls genauso wenig anfangen wie mit der Angabe "Spannungspfeil nach unten" bei einer Spannungsquelle in einem waagrecht angeordneten Zweig. Oder hast Du vielleicht in Deinem "Schaltbild" U1 und U2 vertauscht? |
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orlin
Gast
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| orlin Verfasst am: 12. Jul 2010 21:28 Titel: re |
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Ja entschuldigung weiß net wie man hier ein bild hochläd und hab das dann mal ebenschnell "gebastelt". bin ziemlich im steß wegen dem kram aber danke für deine schnelle antwort.
Hab in meiner hektik leider diese kleinen fehler eingebaut die dir schon aufgefallen sind.
natürlich ist die die Ersatzquelle bezüglich 1 und 2 zu suchen.
das schaltbild ist richtig.
allerdings ist das so:
U2= 1.2V (spannungspfeil nach links)
U1=1V (spannunspfeil nach unten)
allso ich hab immer noch was von einem kurzschlussstrom gelesen braucht man das denn gar nicht in dieser schaltung? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Jul 2010 12:11 Titel: |
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| orlin hat Folgendes geschrieben: | | allso ich hab immer noch was von einem kurzschlussstrom gelesen braucht man das denn gar nicht in dieser schaltung? |
Du sollst die Ersatzspannungsquelle bestimmen. Die hat zwei Kenngrößen, nämlich den Innenwiderstand Ri und die Leerlaufspannung U0 (Du hast die beiden Größen Rq1 und Uq1 genannt). Die äquivalente Ersatzstromquelle hätte die Kenngrößen Innenwiderstand Ri (derselbe wie der der Ersatzspannungsquelle) und Kurzschlussstrom Ik. Die drei Größen U0, Ik, und Ri sind über das ohmsche Gesetz miteinander verknüpft, wie Du leicht am Schaltbild der Ersatzspannungsquelle oder auch an dem der Ersatzstromquelle nachweisen kannst.
Wenn Du die Kenngrößen der Ersatzspannungsquelle bestimmen willst, hast Du also mehrere Möglichkeiten:
1.
Direkte Methode: Bestimmung der Leerlaufspannung U0 an den Klemmen, bzgl. derer die Ersatzquelle bestimmt werden soll, und Bestimmung des Widerstandes Ri zwischen diesen Klemmen der Originalschaltung (dabei etwa vorhandene Quellen durch ihren Innenwiderstand ersetzen).
2.
Bestimmen des Kurzschlussstromes Ik zwischen den (kurzgeschlossenen) Klemmen, bzgl. derer die Ersatzquelle bestimmt werden soll, und Bestimmung des Innenwiderstandes Ri wie unter 1. Danach die Leerlaufspannung per ohmschem Gesetz berechnen: U0 = Ik*Ri.
3.
Bestimmen der Leerlaufspannung U0 und des Kurzschlussstromes Ik und Berechnung des Innenwiderstandes mit dem ohmschen Gesetz. Ri=U0/Ik.
Wir haben hier in Deiner Aufgabe die direkte Methode 1. angewendet. |
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orlin
Gast
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| orlin Verfasst am: 14. Jul 2010 10:59 Titel: |
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hmm ja ich versteh das mit der spannungsteiler regel noch nicht genau.
sry aber hab gerade voll das brett vorm kopf.
wenn man die schaltung nur mit u1 betrachtet sieht dann die spannungsteiler regel nicht so aus:
U4/u1 = R4/(R1+R2)
mit R4= 8; R1=4; R2=6
also 8/10 = 4/5
oder hab ich mich mit den zugehörigen widerständen falsch?
bei U2 hab ich auch genau das doppelte von dem raus was du raus bekommst.
wäre net wenn du mir da noch mal helfen würdest. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Jul 2010 16:47 Titel: |
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Ein Spannungsteiler besteht immer aus in Reihe liegenden Widerständen. Kennzeichen für eine Reihenschaltung: Alle in Reihe liegenden Widerstände sind vom selben Strom durchflossen.
Der Spannungsteiler, an dem U1 liegt, besteht aus der Reihenschaltung zweier Widerstände; der eine ist (R1+R2), der andere ist R3||R4. Demzufolge ist der Spannungsabfall an den Klemmen 1-2:
U12 = U1*R3||R4/(R1+R2+R3||R4)
Dabei kannst du ausrechnen:
R3||R4 = 40Ohm||8Ohm = 20/3 Ohm
R1+R2+R3||R4 = 4Ohm + 6Ohm +20/3 Ohm = 10Ohm + 20/3 Ohm = 50/3 Ohm
Eingesetzt und dabei gleich 10/3 gekürzt:
U12 = U1*2/5 |
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