Spannungsteiler mit Schiebewiderstand

tommy07 · Anmeldungsdatum: 19.01.2008 Beiträge: 5

Hallo,
ich verstehe eine Aufgabe zum belasteten Spannungsteiler mit Schiebewiderstand nicht.

Zunächst ist ein Bild zu sehen. Es gibt eine Spannungsquelle mit Spannung U0 und ein Potentiometer, das mit zwei Widerständen R1 und R2 beschriftet ist. In der Mitte des Potis gibt es einen Leiter, der zum Widerstand RL führt, der parallel zu R1 geschaltet ist.

Die Aufgabe lautet nun:
An einem Spannungsteiler von R0 1500 Ohm Gesamtwiderstand und der Länge des Schiebewiderstandes l=50cm, wird U1=60V abgegrifft. Der vom Verbraucher entnommene Strom ist IL=0,15A

Mit welchen Strömen I1 und I2 werden die beiden Teilabschnitte belastet, wenn die Gesamtspannung 220 beträgt? Wie groß ist die Länge x des des parallel geschalteten Widerstandes?

Ich hätte angefangen mit: I_Gesamt= U_Gesamt/R_Gesamt=I2
Jedoch scheint das falsch zu sein. 8laut Lösung) Könnt ihr mir Tipps geben, wie ich an die Aufgabe herangehe?

viele Grüße

tommy

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

Du hast hier eine Parallelschaltung von R1' = R1 || RL und dazu in Serie R2. Nun verwendest du die Spannungsteilerregel an, um die Spannung an R1' zu bestimmen:

Schaffst du es, alleine weiterzumachen?

Tip: RL ist schon bekannt!

tommy07 · Anmeldungsdatum: 19.01.2008 Beiträge: 5

vielen Dank.

ich wurde einfach nur durch geschickte Namensgebung ausgetrickst. U0 ist die Spannung des Stromkreises, I0 der Gesamtstromstärke. R0 soll jedoch der Widerstand des Spannungsteilers sein. R0=R1+R2.

Grüße

tommy

Oberländer · Anmeldungsdatum: 12.06.2008 Beiträge: 3

Hallo!

Muss die gleiche Aufgabe rechnen. Komme nur leider trotz der Tips und Ansätze nicht weiter.

Das R1 und RL eine Parallelschaltung sind ist mir klar, au das R1 und R2= R0 sind weiß ich auch.
Aber wieso soll man U1 berechnen, ist doch oben schon gegeben U1=60V?

Komme jetzt aber nicht auf die einzelnen widerstände R1 und R2. Dann könnte ich I1 und I2 selbst ausrechnen.
Probleme habe ich auch mit der zweiten Teilaufgabe.
Da wurde uns der Hinweis gegeben das wir es mit der Formel probieren sollen Rx = ρ ·x/A, A ist die Querschnittsfläche des Widerstandes. aber damit komme ich auch nicht weiter.

Wäre sehr nett wenn ihr mir da weiterhelfen könntet! Vielen Dank im Vorraus! Hilfe

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Oberländer · Anmeldungsdatum: 12.06.2008 Beiträge: 3

Hallo. Danke für die Antwort!

habe versucht die Gleichung nach R1 umzuformen, bin aber nicht auf das richtige Ergebnis gekommen. Als Lösung für I1 ist 0,076A gegeben.

Wenn ich die Formel nun nach R1 umstelle bekomme ich:
U1*(R1+R2)/Uges
die Werte eingesetzt:
60V*1500Ohm/220V=R1
R1= 409 Ohm

Wahrscheinlich habe ich die Formel falsch umgestellt, aber das Ergebnis kann nicht stimmen, denn damit kommen ich nicht auf I1=0,076A.

R1 müsste eigentlich 789,74 Ohm betragen, aber ich weiß halt nicht wie man das ohne Lösung und mit welcher Formel ausrechnet. grübelnd

Vielleicht könnt ihr mir ja nen genaueren Tipp geben. Wäre sehr dankbar!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Oberländer · Anmeldungsdatum: 12.06.2008 Beiträge: 3

Hallo!
Die Zeichnung habe ich als pdf-dokument hinzugefügt.
Also gehts das mit der Gleichung allein nicht, oder habe ich sie nur falsch umgestellt? Das wäre schon hilfreich wenn ich eine antwort daruaf bekomme. Das das Ergebnis nicht stimmen kann ist mir auch bewusst.

geg:
IL=0,15A
U1=60V
R0=1500 Ohm

ges:
R1 und R2
I1 und I2

Muss vil. RL auch ausgerechnet werden damit ich die Gleichung U1=Uges*R1´/R1´+R2 ausrechnen kann?
Brauche ich dann diese Formel R1´=RL*R1/R1+RL ?
RL kann ich ausrechnen:
RL=U1/IL,
RL=60V/0,15 A=400 Ohm
Da weiß ich aber immer noch nicht wie groß R1 oder R2 ist, also kann ich Formel immer noch nicht anwenden.

Oder muss ich das auf dem Wege lösen?
R1=1500 Ohm - R2
I2=I1+0,15A (IL)
U1=R1*I1 = 60V=R1*I1 = I1=60V/R1
U2=R2*I2 = 160V=R2*I2 = I2=160V/R1=160V/1500Ohm-R2

und jetzt einsetzen in
I2=I1+0,15A
160V/R1=(160V/(1500Ohm-R1)) + 0,15A

und dann multipliziere ich mit (1500Ohm-R1) und R1
160V*(1500Ohm-R1)=160V*R1+0,15A*R1*(1500Ohm-R1)

Und nun komme ich nicht weiter.

Ich habe absolut keine Ahnung welcher Lösungsweg zum richtigen ergebnis führt. Was anderes fällt mir wirklich nicht ein!
Also bitte wirklich dringend um Hilfe!

Danke

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit einer Gleichung allein geht das nicht, denn du hast ja, wie oben schon gesagt, mehrere Unbekannte zu bestimmen.

Magst du nochmal versuchen, die Skizze hier reinzustellen? Dein pdf kann ich hier bisher noch nicht finden.

Ich finde es gut, dass du am Anfang übersichtlich aufschreibst, welche Größen du kennst und welche noch unbekannt sind.

Magst du dasselbe auch für die Gleichungen machen, die du aus der Skizze ablesen kannst? Also diese Gleichungen auch mal übersichtlich untereinander schreiben? (Gerne auch jeweils dazusagen, wie du jeweils auf diese Gleichungen kommst, die du dann aufstellst?) Siehst du dann zum Beispiel schon direkt, ob das jeweils schon genügend Gleichungen sein können, um die erforderliche Anzahl an Unbekannten bestimmen zu können? (Falls du dabei zum Schluss kommst, dass das noch zu wenige Gleichungen sein sollten, ist das dann natürlich ein Zeichen dafür, dass du der Skizze noch eine weitere Gleichung entnehmen solltest, bevor du anfangen kannst, umzufprmen und zu rechnen.)