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Nachricht |
Sina1234
Anmeldungsdatum: 04.08.2016
Beiträge: 13
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 Sina1234 Verfasst am: 04. Aug 2016 14:05 Titel: Spannung zwischen den Anschlüssen eines Widerstands |
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Meine Frage:
Es gibt drei Widerstände R1=100kOhm, R2=200kOhm, R3=620kOhm, die in Reihe an 26 V liegen. Welche Spannung ermittelt man mit einem Messgerät (Innenwiderstand 100kOhm) zwischen den Anschlüssen von R2?
Meine Ideen:
Grundsätzlich würde ich auf die Formel U=I*R zurückgreifen. Da es sich hier auch um eine Reihenschaltung handelt, können wir die Widerstände problemlos zusammenrechnen: R(Gesamt)=1000kOhm.
Im nächsten Schritt würde ich die Stromstärke mittels der umgeformten Formel I=U/R ausrechnen. Dabei ist U gleich 26 V und R gleich 1000kOhm. Als Ergebnis hätte ich dann: I=0,026 A. Danach würde ich das Ganze in die erste genannte Formel einsetzen: U= 0,026 V * (R(Gesamt) + R(Innenwiderstand)) = 0,026 V * 1100 kOhm = 286 V.
Aber das Ergebnis scheint komplett falsch sein. Für jede Hilfe wäre ich dankbar. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 04. Aug 2016 14:26 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Deinen Gesamtwiderstand kann ich nicht nachvollziehen, das ist aber auch nicht so wichtig. Den Strom brauchst Du auch nicht umständlich auszurechnen, wenn Du bedenkst, dass sich die 26 Volt im Verhältnis der Reihenwiderstände aufteilen. Dazu musst Du allerdings als erstes die Parallelschaltung aus R2 und dem Messgerät zu R2' berechnen. Danach betrachtest Du die Reihenschaltung R1-R2'-R3 und berechnest die Spannung an R2'.
Viele Grüße
Steffen |
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Sina1234
Anmeldungsdatum: 04.08.2016
Beiträge: 13
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| Sina1234 Verfasst am: 04. Aug 2016 14:47 Titel: |
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Vielen Dank Steffen für Deinen Ansatz.
Berechne ich grundsätzlich bei einer Reihenschaltung nicht den Gesamtwiderstand, indem ich die Widerstände miteinander addiere, also in diesem Falle: R1+R2+R3=180+200+620=1000.
Das mit der Parallelschaltung bei dem Messgert und dem Widerstand R2 habe ich mir auch schon gedacht. Als R' bekomme ich dabei gerundet 66,7 V heraus. Stimmt das?
Muss ich im nächsten Schritt dann den Gesamtwiderstand von R1, R2' und R3 wie oben ausgeführt berechnen? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 04. Aug 2016 14:57 Titel: |
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| Sina1234 hat Folgendes geschrieben: | | R1+R2+R3=180+200+620=1000. |
Das ist völlig richtig, aber oben lese ich nichts von 180.
| Sina1234 hat Folgendes geschrieben: | | Als R' bekomme ich dabei gerundet 66,7 V heraus. Stimmt das? |
Vom Zahlenwert her ja...
| Sina1234 hat Folgendes geschrieben: | | Muss ich im nächsten Schritt dann den Gesamtwiderstand von R1, R2' und R3 wie oben ausgeführt berechnen? |
Richtig! Und das Verhältnis von R2' dazu ist das Verhältnis der gesuchten Spannung zu 26V. |
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Sina1234
Anmeldungsdatum: 04.08.2016
Beiträge: 13
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| Sina1234 Verfasst am: 04. Aug 2016 15:11 Titel: |
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Das macht natürlich Sinn, dass dabei keine 1000kOhm herauskommen. R1 ist nicht 100kOhm, sondern 180kOhm.
Vielen Dank Steffen für Deine schnelle Hilfe. Ich habe jetzt die richtige Lösung berechnen können.
Zuerst berechne ich das Verhältnis zwischen den Teilwiderständen R(Innenwiderstand) und R2. Als Ergebnis bekomme ich dann ungefähr als R2'=66,6 kOhm.
Danach benutze ich die Formel I=U/R und setze die Werte ein: 26V/R(Gesamtwiderstand)=0,03 A. Als letztes möchte ich dann die Spannung an R2 berechnen: also U=I*R2'=0,03 A * 66,6 kOhm= 2 V.
Vielen Dank nochmal. Das Thema kann jetzt geschlossen werden. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 04. Aug 2016 15:20 Titel: |
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| Sina1234 hat Folgendes geschrieben: | | Danach benutze ich die Formel I=U/R und setze die Werte ein: 26V/R(Gesamtwiderstand)=0,03 A. |
Das ist leider falsch. Pass bei den Einheiten auf!
(Oder verzichte, wie empfohlen, auf das fehlerträchtige Berechnen des Stroms und setz einfach die Widerstände ins Verhältnis.) |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 04. Aug 2016 16:22 Titel: |
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OT
| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | (Oder verzichte, wie empfohlen, auf das fehlerträchtige Berechnen des Stroms und setz einfach die Widerstände ins Verhältnis.) |
Es scheint mir sogar angebracht, auf Zwischenwerte generell zu verzichten:
- Es erhöht unnötig den Arbeitsaufwand,
- es verringert unnötig die Genauigkeit,
- Zusammenhänge können verloren gehen,
der Blick aufs "ganze" wird erschwert und
man muß sich weniger um sinnvolle Bezeichnungen kümmern. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 04. Aug 2016 16:30 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Es scheint mir sogar angebracht, auf Zwischenwerte generell zu verzichten |
Generell stimme ich Dir zu. Didaktisch allerdings ist es wiederum auch nicht verkehrt (und vielleicht auch vom Aufgabensteller so gedacht!), immer auf das gute alte U=RI zurückzukommen. Zumal hier ein recht "glatter" Wert für den Strom rauskommt.
Deswegen möchte ich Sinas Methode gar nicht so sehr in Frage stellen - auch hier gebietet schließlich die Didaktik, den eingeschlagenen Weg des Themenerstellers grundsätzlich erst mal weiter zu verfolgen, falls er nicht ins Nirwana führt. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 04. Aug 2016 17:47 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | franz hat Folgendes geschrieben: | | Es scheint mir sogar angebracht, auf Zwischenwerte generell zu verzichten |
Generell stimme ich Dir zu. Didaktisch allerdings ist es wiederum auch nicht verkehrt (und vielleicht auch vom Aufgabensteller so gedacht!), immer auf das gute alte U=RI zurückzukommen. Zumal hier ein recht "glatter" Wert für den Strom rauskommt.
... |
Ob Spannungsteilerregel oder ohmsches Gesetz (was ja letztlich dasselbe ist), darum geht es doch gar nicht. Sondern um Zwischenergebnisse. Und das glatte Ergebnis bekommst Du nur, wenn Du auf (gerundete) Zwischenergebnisse verzichtest. |
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