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Unbekannten Teilwiderstand berechnen - Seite 2
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NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 11:24    Titel: Antworten mit Zitat

Aber ohne Rx kann ich doch nicht den Strom berechnen, oder?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 11:25    Titel: Antworten mit Zitat

Insgesamt fließen immer noch 1 Ampere. Denk an die Wanderer.
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 11:29    Titel: Antworten mit Zitat

Ah, richtig. Also laut der Knotenregel teilt sich der Gesamtstrom in zwei Teilströme auf.

Gegeben ist der Gesamtstrom von I = 1 A und der Teilstrom, der durch die beiden in Reihe geschalteten Widerstände fließt (I1 = 0,9 A).

Knotenregel:

I = I1 + I2

->

I2 = 0,1 A

Und jetzt kann ich Rx berechnen, richtig?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 11:36    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
I2 = 0,1 A

Und jetzt kann ich Rx berechnen, richtig?

Richtig.

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 11:39    Titel: Antworten mit Zitat

Okay. Also gegeben sind U = 18 Volt und I = 0,1 Ampere, d.h. Rx ist 180 Ohm groß.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 11:41    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Rx ist 180 Ohm groß.


Geht doch. Augenzwinkern

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 11:43    Titel: Antworten mit Zitat

Jeah! Man bin ich schlecht xD

Vielen Dank für eure Hilfe und Geduld!


Schönes Wochenende

euer NiceMan Augenzwinkern
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 11:56    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Man bin ich schlecht


Nein, das ist nicht wahr. Ich finde es hervorragend, daß Du, nachdem Du eine erste Aufgabe bewältigt hast, Dir selber auch noch eine abgewandelte zweite stellst.

Das zeigt wissenschaftliche Neugier und vor allem Beharrlichkeit. Das ist viel wichtiger als physikalische Gesetze auswendig zu können. Ich hoffe, daß Dir diese Fähigkeiten erhalten bleiben.

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Schönes Wochenende

euer NiceMan


Gleichfalls
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 12:29    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank. Mir ist auch das Verständnis wichtiger als das Auswendiglernen von physikalischen Gesetzen.

By the Way: Ich bin gerade auf eine ähnliche Aufgabe bei den Altfragen gestoßen.
Nur zur Überprüfung:

Ich habe für den unbekannten Widerstand in Aufgabe 6 (siehe Link unten) einen Wert von 1,11 Ohm berechnet. Ist das richtig? Habe ich richtig gerechnet?

Siehe Datei:
http://www.ep4.ruhr-uni-bochum.de/imperia/md/content/skripte/ws10-11/physik_fuer_biologie/bscbiologen21052010.pdf
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 30. Nov 2012 12:58    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Ist das richtig?


Ja.
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 14:04    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die Bestätigung.

Also was diesen Aufgabentyp angeht fühle ich mich jetzt sicherer. Aber ich habe mich nun an eine Aufgabe rangesetzt, die schon etwas anspruchsvoller und komplizierter ist.
Es handelt sich dabei um Aufgabe 6 (siehe Link).

Link:
http://www.ep4.ruhr-uni-bochum.de/imperia/md/content/skripte/ws09-10/physik_fuer_biologie/klausuren/bscbiologen1352009.pdf

Das sind meine Ideen:

Die beiden parallel geschalteten Widerstände R2 und Rx kann man durch einen ersetzen.
Dann sind R1 und der neue Ersatzwiderstand in Reihe geschaltet.
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 14:15    Titel: Antworten mit Zitat

Oder sind meine ersten Ideen völlig abwegig?
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 14:28    Titel: Antworten mit Zitat

Kann es sein, dass ich falsch liege, und R1 und R2 in Reihe sind?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 14:31    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Die beiden parallel geschalteten Widerstände R2 und Rx kann man durch einen ersetzen.


Richtiger Ansatz. Kannst Du den Widerstandswert berechnen (mit der Unbekannten Rx)?

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 14:40    Titel: Antworten mit Zitat

Also:

Bei einer Parallelschaltung werden die reziproken Widerstände addiert, das bedeutet, wenn ich die beiden Widerstände durch einen neuen ersetze, sieht das so aus:

1/R = 1/R2 + 1/Rx

R2 ist gegeben, Rx ist unbekannt.

Wie kann ich jetzt daraus den Widerstandswert berechnen?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 30. Nov 2012 14:41    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Die beiden parallel geschalteten Widerstände R2 und Rx kann man durch einen ersetzen.
Dann sind R1 und der neue Ersatzwiderstand in Reihe geschaltet.


Richtig. Und jetzt wendest Du die Spannungsteilerregel an:



Das ist eine Gleichung mit nur einer Unbekannten Rx. Du musst die Gleichung also nach Rx auflösen. Reine Rechenübung.
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 14:49    Titel: Antworten mit Zitat

Okay. Diese Regel ist mir bekannt, allerdings in anderer Form. Ich wusste auch nicht, dass diese hier zur Anwendung kommt.

Wieso kann man an dieser Stelle die Spannungsteilerregel anwenden?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 30. Nov 2012 14:57    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Wieso kann man an dieser Stelle die Spannungsteilerregel anwenden?


Weil R1 und der Parallelwiderstand R2||Rx eine Spannungsteiler darstellen (Teilerwiderstände werden vom selben Strom durchflossen). Von dem sind die Gesamtspannung und eine Teilspannung bekannt. Die Spannungsteilerregel lautet ja: Spannungen verhalten sich wie die zugehörigen Widerstände. Also



Das ist genau die Gleichung, die ich Dir aufgeschrieben habe. In welcher Form kennst Du denn die Spannungsteilerregel?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 14:59    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Wieso kann man an dieser Stelle die Spannungsteilerregel anwenden?


Weil's halt ein Spannungsteiler ist. Die 100 Volt werden im Verhältnis der Widerstände aufgeteilt. Ein Volt soll an der Parallelschaltung abfallen, der Rest (wieviel?) an den 100 Ohm.

Dann verhält sich das eine Volt zum Rest wie die Parallelschaltung zu den 100 Ohm.

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 15:12    Titel: Antworten mit Zitat

Okay. Das muss ich erstmal sacken lassen ^^
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 15:55    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich muss sagen, dass ich die Gleichung nicht wirklich verstehe. Es wäre nett, wenn mir jemand erklären könnte, wie man auf diese Gleichung kommt.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 16:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ich nehme mal an, Du meinst



Wie gesagt, die Spannungen verhalten sich wie die Widerstände.

Also verhält sich U12 zu U0 so wie die Parallelschaltung zur Summe von R1 und der Parallelschaltung.

Eventuell irritiert Dich das ||-Zeichen der Parallelschaltung. Du kannst diese ja wieder R nennen. An R liegt also U12=1V und an (R+R1) liegt U0=100V. Nun kann man nach Rx auflösen, alles andere ist ja bekannt.

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 16:47    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Ja, das ||-Zeichen der Parallelschaltung ist irritierend. Okay, also ich bezeichne jetzt die Parallelschaltung von R2 und Rx jetzt als R.

Dann ist R = R2 + Rx, richtig? Diese Beziehung muss ich dann in die obige Gleichung einsetzen, oder?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 16:51    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
ich bezeichne jetzt die Parallelschaltung von R2 und Rx jetzt als R.
Dann ist R = R2 + Rx, richtig?


Nein! Das gilt bei Reihenschaltung! Für die Parallelschaltung hast Du schon richtig geschrieben, daß sich die Kehrwerte der Widerstände addieren:



Das mußt Du jetzt nach R umformen.

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 16:59    Titel: Antworten mit Zitat

Oh, natürlich. Bitte entschuldige. Da habe ich etwas durcheinander gebracht. Besser es hier durcheinander bringen als am Ende in der Prüfung Big Laugh
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 17:03    Titel: Antworten mit Zitat

Also wenn ich jetzt nach R umforme, erhalte ich

R = (R2 x Rx) / (R2 + Rx).
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 17:05    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
R = (R2 x Rx) / (R2 + Rx).


Richtig. Und jetzt ab damit in die Gleichung und nach Rx auflösen.

Viele Grüße
Steffen


Zuletzt bearbeitet von Steffen Bühler am 30. Nov 2012 17:05, insgesamt einmal bearbeitet
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 17:05    Titel: Antworten mit Zitat

Und diesen Ausdruck setze ich dann für R in die obige Gleichung ein, richtig?
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 17:22    Titel: Antworten mit Zitat

Okay. Also ich habe gerade Schwierigkeiten nach Rx umzuformen.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 17:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, ganz einfach ist es nicht. Tip: forme erst einmal



nach R um und berechne Rx erst dann.

Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Also Bruchgleichungen bereiten mir wirklich Kopfschmerzen ^^ Ich probiere hier gerade die ganze Zeit, die Gleichung nach R umzuformen, aber irgendwie klappt es nicht.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 30. Nov 2012 17:59    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Ich probiere hier gerade die ganze Zeit, die Gleichung nach R umzuformen, aber irgendwie klappt es nicht.


Du übst jetzt aber auch schon sehr lange, irgendwann macht das Hirn nicht mehr mit. Was mich betrifft, ich mach die Kiste jetzt fürs Wochenende aus. Ich schlage vor, Du tust das auch. Falls Du dennoch weitermachen willst/mußt, hilft Dir vielleicht GvC oder jemand anders.

Ein kleiner Schubs:









Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 18:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, du hast Recht. Irgendwann ist auch mal Schluss ^^ Ich werde das auch jetzt tun.
Vielen, vielen Dank nochmal an Dich und GvC. Ohne euch wäre ich aufgeschmissen gewesen.
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 30. Nov 2012 18:09    Titel: Antworten mit Zitat

Noch eine kleine Anmerkung zum Schluss_

Ist R1 nicht gleich 100 Ohm und nicht 10 Ohm? smile
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 30. Nov 2012 19:47    Titel: Antworten mit Zitat

Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:
Ja, ganz einfach ist es nicht. Tip: forme erst einmal



nach R um und berechne Rx erst dann.

U12/U0 = R/(R+10)
10*U12+R* U12 = R*U0
R*(U0-U12) =10*U12
R = 10 Ohm* U12/(U0-U12)
GvC hat Folgendes geschrieben:

Weil R1 und der Parallelwiderstand R2||Rx eine Spannungsteiler darstellen (Teilerwiderstände werden vom selben Strom durchflossen). Von dem sind die Gesamtspannung und eine Teilspannung bekannt. Die Spannungsteilerregel lautet ja: Spannungen verhalten sich wie die zugehörigen Widerstände. Also




10 Ohm =R1
R=R1*U12/(U0-U12) aber ist auch
R = R2*Rx/(R2+Rx)

R1*U12/(U0-U12) = R2*Rx/(R2+Rx)
R1*R2*U12+Rx*R1*U12 =Rx*R2*(U0-U12)

Rx = R1*R2*U12 / (R2*(U0-U12)-R1*U12)

_________________
Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 03. Dez 2012 08:50    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
Ist R1 nicht gleich 100 Ohm und nicht 10 Ohm? smile


Hoppla, in der Tat. Du siehst, nicht nur Dein Hirn brauchte mal Pause. Augenzwinkern

Es geht also um



Viele Grüße
Steffen
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 04. Dez 2012 09:35    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 04. Dez 2012 09:37    Titel: Antworten mit Zitat

Die Einheit Volt kürzt sich ja raus, nehm ich an. Dann bleibt die Einheit Ohm übrig.
NiceMan



Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165

Beitrag NiceMan Verfasst am: 04. Dez 2012 09:46    Titel: Antworten mit Zitat

Also meine Lösung für R ist:

R = 1,01010101 Ohm, also ungefähr 1,01 Ohm.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7226

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 04. Dez 2012 10:02    Titel: Antworten mit Zitat

NiceMan hat Folgendes geschrieben:
1,01 Ohm.


Richtig, 100/99 Ohm. Nun stürzen wir uns auf Rx:







Viele Grüße
Steffen
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