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Gleichstromtechnik - Stromquelle deaktivieren
 
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HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 11. März 2014 23:18    Titel: Gleichstromtechnik - Stromquelle deaktivieren Antworten mit Zitat

Kann mir jemand sagen wieso nach dem ich die Stromquelle deaktiviere Rges=R4+(R6//R1+R3) gilt? Das R2 verschwindet ist mir klar aber wieso R5 verschwindet verstehe ich nicht. Und wie kann man daanach eigentlich erkennen das Rges=R4+(R6//R1+R3) gilt ? Ohne die Lösung würde ich das nicht erkennen.



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HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 12. März 2014 00:57    Titel: Antworten mit Zitat

Zweitere Frage hat sich bereits ergeben. ich schau einfach in die ,,Klemme" hinein, dann ist es schnell erkennbar. Jetzt bleibt nur noch zu wissen wieso R5 verschwindet.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 01:17    Titel: Antworten mit Zitat

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Kann mir jemand sagen wieso nach dem ich die Stromquelle deaktiviere Rges=R4+(R6//R1+R3) gilt?


Offenbar soll die Leerlaufspannung infolge U0 an den Klemmen A-B bestimmt werden. Die ist eine Teilspannung des Spannungsteilers, dessen Gesamtwiderstand hier mit Rges bezeichnet wird. Denn der Widerstand R5 spielt für die Spannungsteilung keine Rolle, da er parallel zu der mit Rges bezeichneten Reihenschaltung des Spannungsteilers liegt. Die Spannung U0 liegt sowohl an R5 als auch an dem Spannungsteiler dessen Gesamtwiderstand Rges ist.
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 12. März 2014 01:54    Titel: Antworten mit Zitat

Danke dir!

,,Die Spannung U0 liegt sowohl an R5 als auch an dem Spannungsteiler dessen Gesamtwiderstand Rges ist."

Das ist der entscheidene Punkt welcher mir schwer fällt zu erkennen. Gibt es da irgendwelche Tricks oder ähnliches wie ich den kompletten Widerstand Rges bei solchen ,,komplexen" Arten Schaltungen zusammenfassen kann ? Also nach Rges=x//x+.. etc. Daraus könnte ich mir dann ein neues Ersatzschaltbild zeichnen, damit es mir leichter fällt die Schaltung zu bearbeiten.

Wo fängt man in der Regel an den Stromfluss durchzugehen? Von der Klemme oder? Normalerweise hätte ich das entgegengesetzt der Spannungsquelle gemacht. Aber ich hatte irgendwo gelesen, dass man irgendwie in die Klemmen reinschauen soll.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 11:55    Titel: Antworten mit Zitat

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
,,Die Spannung U0 liegt sowohl an R5 als auch an dem Spannungsteiler dessen Gesamtwiderstand Rges ist."

Das ist der entscheidene Punkt welcher mir schwer fällt zu erkennen.


Schau Dir die unten stehende Skizze an. Spielt R5 für die Spannungsteilung eine Rolle? R5 liegt direkt an den Klemmen der Spannungsquelle. Das kannst Du sogar in der Originalschaltung sofort erkennen. Alles andere muss also parallel zu R5 liegen.

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Aber ich hatte irgendwo gelesen, dass man irgendwie in die Klemmen reinschauen soll.


Ja, Du schaust in die Klemmen A-B hinein, wenn Du den Innenwiderstand der Ersatzquelle bestimmen willst. Deine ursprüngliche Frage bezieht sich aber auf die Bestimmung der Leerlaufspannung. Das ist etwas ganz Anderes.

Ich habe das Gefühl, dass Du Dich mit der Theorie der Ersatzquellen (Zweipoltheorie) erst nochmal gründlich beschäftigen musst. Sonst reden wir ständig aneinander vorbei.



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HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 12. März 2014 16:02    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin mir sicher, dass ich alles schafen würde, wenn ich nur erkennen würde dass R5 Parallel zu allem liegt. Wenn ich die Schaltung wie deine Skizze interpretieren würde, dann wäre alles viel einfacher, weil ich mich nicht so schwer drumherumschlagen muss, wie die Bauteile zueinander liegen.

Also kannst du mir sagen wie du das geschafft hast und an was du dich orientiert hast? Das rechnen sollte für mich alles kein Problem sein, sondern nur die richtige Interpretation des Netzwerkes.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 16:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab' es bereits gesagt. R5 liegt direkt an der Spannungsquelle. Das kannst Du in der Originalschaltung sofort erkennen. Alles andere muss also parallel dazu liegen. In Reihe zu R5 kann es nicht liegen, denn dann läge R5 nicht mehr direkt an der Spannungsquelle.
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 12. März 2014 16:45    Titel: Antworten mit Zitat

So ich habe es geschafft! Am besten zeichnet man die Quelle immer nach ganz links und den Rest der Schaltung rechts von ihr neu auf. Danach ist es erkennbar.
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 12. März 2014 18:50    Titel: Antworten mit Zitat

Die Aufgabe die ich gerade bearbeite verlangt von mir, dass ich außerdem die Spannungsquelle deaktiviere (Halt Superpositionsverfahren). Ich wollte nun wieder das neue Ersatzschaltbild zeichnen, damit es mir leichter fällt die Schaltung zu bearbeiten. Es war auch alles richtig, außer, dass R5 nicht vorkam. Kannst du mir sagen wieso sie verschwindet? Ist es weil sie parallel an U0 liegt oder wieso ist das so ?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 23:01    Titel: Antworten mit Zitat

Das Deaktivieren von Quellen heißt, dass man sie durch ihren Innenwiderstand ersetzt. Der ist bei einer idealen Stromquelle unendlich groß und bei einer idealen Spannungsquelle Null.

Du hast jetzt die Spannungsquelle deaktiviert, hast sie also durch einen Kurzschluss ersetzt. Damit ist der Widerstand R5 kurzgeschlossen und somit wirkungslos. Jeder Strom wird immer um R5 herum durch die parallele Kurzschlussleitung fließen, unabhängig davon, wie groß R5 ist. R5 spielt also überhaupt keine Rolle.
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 12. März 2014 23:24    Titel: Antworten mit Zitat

Ach so, jetzt hab ich es verstanden! Dürfte man den Widerstand dann eigentlich auch ohne deaktivieren der Spannungsquelle entfernen? Oder gilt das nur bei entfernen der Quelle? Denn nur dann wird sie ja durch den Innenwiderstand ersetzt.

Ich habe dazu glücklicherweise gerade zwei sehr interessante Seiten gefunden. Und darraus lese ich irgendwie, dass man es immer anwenden kann, auch ohne deaktivierung (passivieren) von Quellen.

,,Ist in einer Schaltung ein Widerstand in Reihe zu einer idealen Stromquelle geschaltet, so kann man ihn genauso gut weglassen."

http://www.stefan-schenke.de/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=118:stromquelle&catid=42:grundlagen-der-elektrotechnik&Itemid=64

Und

"Ist in einer Schaltung ein Widerstand parallel zu einer idealen Spannungsquelle geschaltet, so kann man ihn genauso gut weglassen, da er den Rest der Schaltung nicht beeinflussen wird."

http://www.stefan-schenke.de/joomla/index.php?option=com_content&view=article&id=117:spannungsquelle&catid=42:grundlagen-der-elektrotechnik&Itemid=64
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. März 2014 23:54    Titel: Antworten mit Zitat

Na ja, das kommt darauf an, was man berechnen möchte. Wenn Du zum Beispiel den Gesamtstrom bestimmen willst, der aus der Spannungsquelle heraus fließt, dann darfst Du den zur Quelle parallelen Widerstand natürlich nicht weglassen.

Aber für die Quellenumwandlung (und zwar nur für diesen Zweck) sind das zwei wichtige Merksätze. (Es gibt noch mehr davon, z.B. die Verdoppelung von Stromquellen oder das Verschieben von Spannungsquellen)
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 13. März 2014 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

So richtig habe ich es nun doch nicht verstanden. Ich habe es nun so verstanden:

Bei der Gesamtschaltung darf ich die Widerstände nicht vernachlässigen - Sie bleibt erhalten wie sie ist, also ich kann mir kein komplett neues Ersatzschaltbild dazu zeichnen und damit alle Aufgaben berechnen.

Wenn ich jedoch Quellen deaktiviere und sie durch ihren Innenwiderstand ersetze (Stromquelle Ri=+oo Spannungsquelle Ri=0) und mir auffält das ein Widerstand zur Stromquelle in Reihe liegt oder ein Widerstand zur Spannungsquelle parallel liegt, und sie für die Berechnungen irrelevant sind, dann darf ich sie vernachlässigen. Auch wenn es n>1 Widerstände sind, da sie ja zusammenfassbar sind zu einem Widerstand.

Jetzt zur Quellenumformung. Diese kann ich ja anwenden, wenn genau die gegenentsetzen Bedingungen vorhanden sind, also das eine reale Spannungsquelle oder eine reale Stromquelle vorhanden sind. Was hat die Quellenumformung damit zu tun? Und was ist wenn ich zb. zu einer realen Spannungsquelle parallel ein Widerstand gegeben habe. Dann dürfte ich ihn nicht vernachlässigen oder?
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 13. März 2014 23:09    Titel: Antworten mit Zitat

Kannst du mir auch bitte sagen was ich bei folgender Schaltung falsch mach. Es geht darum, den Innenwiderstand bezüglich den Klmmen zu bestimmen.

Meine Idee war Ri=R1+R2+(R3//R4). Scheint aber nicht mit der Musterlösung übereinzustimmen.



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ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 14. März 2014 02:25    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Kannst du mir auch bitte sagen was ich bei folgender Schaltung falsch mach. Es geht darum, den Innenwiderstand bezüglich den Klmmen zu bestimmen.

Meine Idee war Ri=R1+R2+(R3//R4). Scheint aber nicht mit der Musterlösung übereinzustimmen.


Den Innenwiderstand benötigst Du, um das Verhalten der Schaltung im Hinblick auf eine von außen angesteuerte Last zu modellieren (klemmenäquivalentes Ersatzschaltbild).

Du schaust hierzu, über welche Wege Du von A nach B gelangen kannst. Dabei nimmst Du alle Quellen als ausgeschaltet an. Das bedeutet: Spannungsquelle = Kurzschluss (0V), Stromquelle = Leerlauf (0A).

Der Innenwiderstand lautet dann folgendermaßen:

Ri = R1 || [ (R3 || R4) + R2 ]


Viele Grüße
Michael
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 14. März 2014 02:38    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen dank, du hast den entscheidenen Punkt genannt der wohl zur Lösung des Problems nötig ist.

,,Du schaust hierzu, über welche Wege Du von A nach B gelangen kannst."

Ich komme irgendwie nicht auf dieselber Lösung wie du. Und wenn ich von A nach B entlang gehe wann kommt genau R1 da er sich ja zwischen der Klemme befindet. Ich gehe mal davon aus direkt am Anfang.

Wenn ich entlang A gehe, dann teilt sich der Strom ja und folglich müsste es doch dann R1+(R3//R4) lauten und da danach der Strom sich wieder zusammenschließt noch +R2.

Kannst du mir sagen was ich falsch mach oder besser gesagt wo mein Denkfehler liegt?
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 14. März 2014 02:45    Titel: Antworten mit Zitat

Kann es sein das ich direkt am Anfang an der Klemme A loslegen muss und da teilt sich ja der Strom bereits zu R1 und rest der Schaltung. Ich denke das war ein Fehler von mir.
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 14. März 2014 03:05    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab es jetzt verstanden! Vielen dank.
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 14. März 2014 20:03    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin nun bei Teilaufgabe e angelangt, wobei es um Leistungsanpassung geht. Ri und die Klemmenspannung sind ebenfalls bekannt. Damit die maximale Leistung erzielt werden kann muss Ri=RL gelten. Deshalb denke ich ich muss einfach Ri einsetzen in die Gleichung und danach nach Rx umformen. Das sollte die Lösung sein

Meine Fragen:

Woher kommt das rotumkringelte Ersatzschaltbild und wieso ist RL da unten anstatt an den Klemmen ? Und ist mein Ansatz richtig um Rx zu bestimmen? Denn die Musterlösung gibt nicht allzuviel her.

Oder handelt es sich um das komplette Ersatzschaltbild (Rotumkringelte) um den Lastwiderstand? Das könnte vlt. mein zuvoriger Denkfehler sein. Wie würde ich dann aber den Lastwiderstand zusammenfassen? Auch wie wenn ich einen Innenwiderstand bestimme (Von Klemme A den Fluss entlang nach B gehen) oder RL=R+R+Rx.



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HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 14. März 2014 20:38    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke man soll es wie folgt machen. Leistungsanpassung bedeutet Ri der Ausgangsschaltung ist gleich RL der Lastschaltung.
Sprich Ri=RL

Ri der Ausgangsschaltung habe ich bereits bestimmt. Er lautet wie folgt: Ri = R1 || [ (R3 || R4) + R2 ].

RL muss ich glaube ich zumindest, auch bezüglich den Klemmen bestimmen, also von der Klemme A den Fluss entlang bis nach B. Daraus resultiert RL=R//(Rx+R). Daraus resultiert

Ri=RL

R1 || [ (R3 || R4) + R2 ]=R//(Rx+R)

Da R1 bis R5=R sein sollen folgt:

R || [ (R || R) + R ]=R//(Rx+R)

Nun nach Rx auflösen und fertig!

Ich denke man bezeichnet diese Art von Widerstandsbestimmung von A den Fluss nach B entlang, als Widerstand bezüglich den Klemmen oder? Und hier muss ich zuvor RL bezüglich den Klemmen bestimmen. Also mir geht es darum, wenn gefordert wird, einen Widerstand bzgl. irgendwelchen Klemmen zu bestimmen, dann wird immer gemeint den Fluss von A nach B zu gehen und R so zu bestimmen.
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