Übungsaufgaben ohne Lösungen

idontknow123213 · Gast

Hallo!

Ich hab die Übungen hier gemacht wofür ich keine Lösung hab wär nett wenn mit jemand helfen könnte.

1.) Der elektrische Motor eines Toyota Prius leistet maximal 50 kW, wenn er von einer 270-V Batterie
betrieben wird. Wie groß ist unter diesen Umständen sein elektrischer Widerstand ?

Hier wird R gesucht. Ich dachte ich rechne das mit U=R*I -> R=U/I und ich bekomme dann 5,4 ohm raus.

2.) Rechnen Sie mittels der Knoten- und Maschenregeln die Stromstärken I1 und I2

Hierzu haben wir eine Ableitung ich versuch die mal zu beschreiben:

Zu sehen ist ein Schaltbild. Eine Parallelschaltung. Mit 3 Reihen a-f b-e c-d. bei a-f herrscht R= 2 ohm und U = 6V
bei b-e : R=12ohm U = 8V
bei c-d kein U aber R =4ohm

Ich hoffe ihr könnt es euch vorstellen.

Zur Frage nun :

Die Knotenregel besagt : Die zufließende spannung = Der abfließenden Spannung
Bei der Parallelschaltung addieren sich alle Teilstärken zu einer Gesamtstromstärke.

Die Maschenregel besagt : Die Spannung aus der quelle ist genau so groß wie die Spannung die an den 3 Widerständen abfällt.

Rechnen wollte ich das mit U/R = I

Also bekomme ich für I1 = 3 und für I2 = 2/3

Korrekt alles ??

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu 1.

pollo · Anmeldungsdatum: 21.10.2013 Beiträge: 41

ICh mich angemeldet, damit ihr de SKizze sehen könnt.

Ich weiß dass sich am Knotenpunkt die Stromstärke sich spaltet.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

In der Aufgabe steht, dass Du die Aufgabe mit Hilfe der Knoten- und Maschenregeln lösen sollst. Damit sind die beiden Kirchhoffschen Sätze gemeint. Kennst Du die? Falls nicht, solltest Du erst noch mal ins Lehrbuch schauen. (Die Erkenntnis, dass sich an einem Knoten die Stromstärke spaltet, ist nicht der Knotenpunktsatz.)

Es handelt sich um ein Netzwerk mit drei Zweigen (also drei unbekannten Strömen). Selbst wenn Du nur zwei Unbekannte errechnen willst, benötigst Du drei Gleichungen. Bei einem Netzwerk mit zwei Knoten gibt es eine unabhängige Knotenpunktgleichung. Die beiden restlichen Gleichungen muss der Maschensatz liefern.

Stelle also die drei Gleichungen (zwei Maschen- und eine Knotengleichung) auf und löse sie mit Einsetzungs-, Gleichsetzungs- oder irgendeiner anderen Methode (z.B. mit Determinanten oder Gaußschem Algorithmus).

pollo · Anmeldungsdatum: 21.10.2013 Beiträge: 41

Knotenregel : Der Strom, der in einen Knoten fließt, muss genauso groß sein, wie der Strom, der raus fließt.

Maschenregel : Die Maschenregel besagt, dass die Spannung aus der Quelle genauso groß ist, wie die Spannung, die an den drei Widerständen abfällt.

Aber ich weiß ncht genau wie du das meinst mit den Gleichungen :S

Vllt. die Teilstromstärken addiren sich zu einer Gesamtstromstärke?

I1+I2+Ibe = Iges?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

pollo1 · Gast

So haben wir das aber aufgeschrieben ich hab keine ahnung was du meinst

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

pollo1 · Gast

ok ich hab eben gelesen: Druch das Parallelschalten zweier gleicher Widerstände ist der Gesamtwiderstand nur noch halb so groß...komm ich damit weiter ? bitte hilf mir ich weiß nicht mehr weiter =((

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Es gibt in dieser Schaltung weder 2 gleiche Widerstände noch handelt es sich um irgendeine Art von Parallelschaltung zweier Widerstände. Ich fürchte, wir reden tatsächlich von unterschiedlichen Schaltungen. Kannst Du das Schaltbild nochmal hier reinstellen?

Falls es sich jedoch tatsächlich um die Schaltung vom 29. Jan 2014 um 20:29 Uhr handelt, so gilt nach wie vor:

Du hast ein Netzwerk mit zwei unabhängigen Maschen und einem unabhängigen Knoten, wie ich Dir bereits mehrfach erläutert habe. Für jede der beiden Maschen musst Du die Maschengleichung aufstellen (Kirchhoffscher Maschensatz), für den Knoten die Knotengleichung (Kirchhoffscher Knotenpunktsatz). Aus diesen drei Gleichungen lassen sich die gesuchten Ströme I1 und I2 sowie der Strom Ibe bestimmen. Nach Ibe ist allerdings nicht gefragt.

Mach einfach das, was ich Dir mehrfach gesagt habe: Stell die 3 Gleichungen auf. Dann sehen wir weiter.

pollo1 · Gast

ich mach das zum ersten mal deshalb bin ich nicht sicher :

1: R1+U1+I1+U2+Ibe+R2=0
2: U2-Ibe+I2+R3
3: R1+U1+I1+I2+R3

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Nein, nein, nein, so geht das nicht. Beim Maschensatz musst Du Spannungen addieren, und beim Knotenpunktsatz musst Du Ströme addieren.

Du kannst doch nicht Spannungen, Ströme und Widerstände, also Größen unterschiedlicher Dimension addieren.

Schon in der Schul-Unterstufe hast Du gelernt, dass man Äpfel und Birnen nicht addieren kann. Was würdest Du auf die Frage antworten: Wieviele Äpfel hast Du, wenn Du 2 Äpfel und 3 Birnen zusammenzählst (addierst)?

pollo1 · Gast

wird aus dem R und dem I dann einfach ein U ? oder muss ich I und R weglassen...

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wenn Du noch nicht einmal das ohmsche Gesetz kennst, dann muss ich leider passen. Das Lernen kann Dir niemand abnehmen, das musst Du schon ganz alleine tun. Zu den elektrotechnischen Grundlagen gehören auf jeden Fall

1. das ohmsche Gesetz
2. der Kirchhoffsche Maschensatz
und
3. der Kirchhoffsche Knotenpunktsatz

Daraus lässt sich herleiten

4. die Spannungsteilerregel
und
5. die Stromteilerregel

In Verbindung mit dem Helmholtzschen Überlagerungssatz ergeben sich dann ganz automatisch

6. das Maschenstromverfahren
7. das Knotenpotentialverfahren
und
8. das Ersatzquellenverfahren

Schau ins Lehrbuch oder erggoogele Dir die Einzelheiten. Solange Du nicht wenigstens die ersten 3 Gesetzmäßigkeiten beherrschst, brauchen wir hier gar nicht weiterzumachen.

pollo1 · Gast

ich hab gar nicht das ohmsche gesetz gemeint, sondern die R und I's aus meiner Maschengleichung..-.-

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Jetzt überleg doch mal: Du hast I und R und willst eine Spannung für Deine Gleichung. Als Tipp wird Dir das "Ohm'sche Gesetz" genannt.
Ist doch jetzt nicht sooo schwer, das alles zusammen zu bringen, oder?

Gruß
Marco

pollo1 · Gast

ich hab gar nicht das ohmsche gesetz gemeint, sondern die R und I's aus meiner Maschengleichung..-.-

pollo1 · Gast

kannst du mir wenigstens die lösung sagen, damit ich selbst weiter probieren kann...

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

I1=0,8A
I2=1,1A

pollo · Anmeldungsdatum: 21.10.2013 Beiträge: 41

danke!

ich hab jetzt die Gleichungen ( hab in nem Buch eine ähnliche aufgabe gesehen und das auf meine angewendet )

Masche 1 => a-b-e-f
ab => 0V
be => 8V + Ibe*12 Ohm
ef => 0V
fa => I1*2 Ohm - 6V
---------------------------------------
8V + Ibe*12 Ohm + I1*2 Ohm - 6V = 0V (1)

Masche 2 => b-c-d-e
bc => 0V
cd => I2*2 Ohm
de => 0V
eb => -Ibe*12 Ohm - 8V
---------------------------------------
I2*4 Ohm - Ibe*12 Ohm - 8V = 0V (2)

Knoten b (= Knoten e)
I1 - I2 - Ibe = 0 -->
I1 = I2 + Ibe (3)

Ich hab jetzt drei GLeichungen und komm ehrlich gesagt nicht mit denen klar. Ich hab mit dem linearen Gleichungssystem versucht aber immer dieses mal vor dem Ohm verwirrt mich gewaltig. Was kann ich da tun?