maximaler Quellenstrom...

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Hallo Leute!

Ich hab eine folgende Aufgabe:

In welchem Bereich darf RL variieren, wenn der max. Quellenstrom Iqmax=10A betragen darf?

Vorher musste man Rv ausrechnen. Der Beträgt 0,77Ohm.

Könnt ihr mir weiterhelfen? Ich hab jetzt schon mal Ri und Rv zusammengefasst und den VDR für Uq=15V und 10A herausgelesen. Ich hab mir dann diesen Spannungsteiler hingezeichnet.

Ab hier komm ich aber dann nicht mehr weiter.

Könnt ihr mir helfen?

danke, bandchef

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

Mein Tip: Mache eine Stromquellen Ersatzschaltung aus Uq, Rv und Ri.
Dann kannst du aus der Arbeitsgeraden die gesuchten Werte entnehmen.

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Kann man es auch im eigentlichen Sinne "berechnen"?

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

bei nichtlinearen Kennlinen kannst du nie etwas "berechnen". Alle Rechenregeln für Netzwerke basieren auf linearen I-U Kennlinien. Das ist hier nicht der Fall. Wie willst du die spezielle Kennlinie in die Rechnung eingehen lassen?

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Ich hab jetzt Ri und Rv zu einem Ersatzwiderstand zusammengeschaltet. dabei bekomm ich Re=0,82Ohm. ist das so richtig? Ik=15V/0,82Ohm= 18.3A

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

ja

Dann ist der Gesamtstrom durch die beiden rechten Widerstände:

Diese Gerade kann man schon mal in die Kennlinie eintragen...
Der Rest kann mit einem simplen Lineal gelöst werden.

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Ik = 18,3 A

hab ich doch schon geschrieben, oder?

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

übersehen - stimmt!
Nun kannst du die besagte Gerade der Quelle einzeichnen.

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Ich glaub ich versteh grad auch gar nicht wie ich aus Uq, Ri und Rv eine Ersatzstromquelle machen soll...

Re=Ri+Rv=0,82Ohm

Ik=Uq/Re=18,3A

Das stimmt doch, oder?

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

ich hab jetzt die Linie eingezeichnet die sich mit Ik=18,3A und Uq=15v ergibt. Dann bekomm ich einen neuen Schnittpunkt mit der Kennlinie des VDR-Widerstandes. Daraus kann ich einen Widerstandswert für den VDR berechnen. Der ist 3,5Ohm...

Aber wie hilft mir das jetzt in Bezug auf die Lösung der Aufgabe weiter?

danke, bandchef

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

Naja, du weisst nun, dass der Arbeitspunkt der rechten Parallelschaltung irgendwo auf der Arbeitsgeraden liegt. Und dann muss dafür deer Wert < 10 sein. Das ist eine horizontale Gerade, deren Schnittpunkt mit der Arbeitsgeraden irgendwo bei U_x=7V liegt. Alle Punkte links dieses Schnittpunkts sind verboten. Der Punkt gibt also die Grenze an. Weiters ist

Wie setzt sich nun I(q) aus I(L) und I(VDR) zusammen? Daraus kannst du ein maximales I(L) für die Spanung Ux entnehmen.

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Hm, Ok. Ich kann da jetzt für U_x=6,5V ablesen.

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

Der Wert 10A ist ja die Summe aus dem Strom durch den VDR (der ist hier unmerkbar klein) plus dem (gelben) Strom durch RL (Parallelschaltung; Ströme addieren sich).

Daher ist die Länge des gelben Pfeils der Strom durch RL bei der Spannung, die sich durch den Schnittpunkt ergibt. Daraus kann das minimale RL berechnet werden, da U und I bekannt sind!

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Wenn ich das jetzt so in meiner Zeichnung mache dann bekomm ich das hier:

RL=7,3V/10A=0,73Ohm

In meiner Lösung stehen, 0,75Ohm, das ist wohl Zeichenungenauigkeit...

danke, bandchef

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

So, und wie siehts jetzt bei dieser Aufgabe aus?

Auf welchen wert darf Uq ansteigen, ohne dass die höchstzulässige verlustleistung des vdr von Pmax=270W überschritten wird? (Rv und Ri wie in a)

Zeichnen sie dazu in einigen Punkten die Funktion I=f(U, Pmax) (Verlustleistungshyperbel) des VDR in das Diagramm ein. Wie groß ist für diesen Fall die Verlustleisung in RL? Welchen Strom Iq muss die Quelle liefern?

P=U*I; das heißt doch jetzt 270W=Uq*und beim Strom bin ich mir jetzt nicht sicher. Welchen ich einsetzen muss bzw. wie ich den jetzt noch zusätzlich ausrechnen muss! Was meint die Aufgabe eigentlich mit I=f(U, Pmax)? Klar ist, dass der Strom eine Funktion abhängig von der Spannung und der max. Verlustleistung ist. Aber was heißt das jetzt für mich?

danke, bandchef

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

Die Quelle muss die Sume aus I(VDR)+I(L) liefern.

Es ist auch klar, dass die Verlustleistung des VDR sinkt, wenn RL kleiner wird und am grössten ist, wenn RL=

.

Es ist daher ausreiched vom letzteren Fall auszugehen. Die Verlustleistungshyperbel schneidet irgendwo die Kennlinie des VDR. In disem Punkt legst du nun eine Arbeitsgerade, die parallel zur ursprunglichen ist (größere oder kleinere Uq bewirken ja nur eine Parallelverschiebung der AG). Daraus kannst du das neue Iq und somit das neue Uq ausrechnen.