Netzwerk berechnen (Zweipoltheorie)

Studi · Anmeldungsdatum: 27.01.2013 Beiträge: 42

Hallo Leute,
ich würde gerne die Aufgabe über die Zweipoltheorie lösen (falls das möglich sein sollte). Bei der Berechnung neuer Ersatzspannungsquellen habe ich normalerweise keine Probleme, aber wie ist es in diesem Fall mit der in Reihe zu den Elementen

geschalteten Spannungsquelle

?
Kann ich diese einfach zu der neuen Spannungsquelle mit dem Ersatzwiderstand aus

addieren oder treten dabei Fehler auf?

Ist es überhaupt möglich die beiden Spannungsquellen rechts vom gesuchten Strom zusammenzufassen?

Vielen Dank im Voraus!

smile

Studi · Anmeldungsdatum: 27.01.2013 Beiträge: 42

Ich komme einfach nicht auf das richtige Ergebnis.

Meine Lösung:

Berechnung einer Ersatzspannungsquelle für Uq5 (aus Uq5,R5 und R6)

Addierung der nun in Reihe geschalteten Spannungsquellen Uqers5 und Uq4 vorzeichenbehaftet.

Berechnung des Gesamtwiderstandes (aus Rersr und R1)

Berechnung der Gesamtersatzspannungsquelle

Berechnung des Teilstromes I3 aus dem nun vorliegenden Grundstromkreis

Das richtige Ergebnis lautet 1,45A, wo liegt mein Fehler? grübelnd

Ich wäre wirklich dankbar, wenn mir jetzt jemand helfen könnte.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Der Fehler liegt mindestens in der Berechnung der Gesamtersatzspannungsquelle, wenn nicht sogar schon vorher. Wo genau, kann ich allerdings nicht sagen, da ich durch deine Rechnung sowieso nicht durchsteige. Denn Du benutzt für die Berechnung der jeweiligen Ersatzquellenspannung die zuvor bestimmten Innenwiderstände der Ersatzquellen. Das sind aber die Widerstände bzgl. der Klemmen der jeweiligen Ersatzquelle, während Du zur Berechnung der jeweiligen Leerlaufspannung die Widerstände bzgl. der Klemmen der gerade betrachteten Spannungsquelle verwenden musst. Das sind im Allgemeinen andere Widerstände.

Ich frage mich sowieso, warum Du zunächst Teilersatzquellen bestimmst und dann mühsam versuchst, die zu einer zusammenzufassen. Warum bestimmst Du nicht gleich die Gesamtersatzquelle bzgl. der offenen Klemmen von (R2+R3)? Das ist doch der Vorteil des Überlagerungsverfahrens, dass Du jede Quelle einzeln betrachten und bei einer so einfachen Schaltung wie der vorliegenden ihren Anteil an der Leerlaufspannung direkt bestimmen kannst. Im vorliegenden Fall ist es sogar noch einfacher, anstelle der Leerlaufspannung den Kurzschlussstrom und dann den Strom I3 mit Hilfe der Ersatzstromquelle zu bestimmen. Oder Du kannst auch mit Hilfe des Innenwiderstandes die Leerlaufspannung und dann die Ersatzspannungsquelle verwenden. Dann hast Du alles in drei Zeilen erledigt.

Den Innenwiderstand bzgl. der offenen Lastklemmen kannst Du direkt ablesen zu

Den hattest Du bereits richtig berechnet.

Kurzschlussstrom per Überlagerunssatz:

Laut Stromteilerregel ist dann der Laststrom

Alternativ: Ersatzstromquelle in Ersatzspannungsquelle umrechnen:

Bestimmung des Laststromes mit ohmschem Gesetz:

Alternativ: Direkte Bestimmung der Leerlaufspannung der Ersatzspannungsquelle per Spannungsteilerregel

Das kannst du selber ausrechnen und dann per ohmschem Gesetz den Laststrom bestimmen

Etwaige Unterschiede in der dritten Dezimalstelle sind durch Rundungsfehler begründet.

Studi · Anmeldungsdatum: 27.01.2013 Beiträge: 42

Hallo gvc,

ich habe das analog zu meinen Aufzeichnungen gemacht und bin auch bei anderen Aufgaben so vorgegangen. Das Ergebnis war stets richtig, aber in den anderen Fällen waren in der Grundschaltung keine Spannungsquellen in Reihe geschaltet. Immer haben wir diese Schaltungen teilweise vereinfacht z.B. erst die linke Seite, rechte Seite und dann alles zusammen.

Dein Weg ist natürlich viel schneller und auch besser. Wir sollen solche Aufgaben auf jeden Fall mit dem Satz der Ersatzspannungsquelle lösen. Die anderen Aufgaben werde ich auch nochmal nachprüfen und mit deiner (wohl der richtigen) Methode lösen.

Vielen Dank! Thumbs up!

EDIT: Meine Lösungsweg im Eingangspost war doch richtig, aber ich habe lediglich die falsche Ersatzspannungsquelle beim letzten Schritt eingesetzt. Wenn man das verbessert, kommt man aufs richtige Ergebnis.