RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Innenwiderstand Kurze Frage - Ersatzspannungsquelle
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik
Autor Nachricht
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 19. März 2014 15:00    Titel: Innenwiderstand Kurze Frage - Ersatzspannungsquelle Antworten mit Zitat

Es geht um folgendes: Ich habe zwei Parallelschaltungen mit je 2 Widerständen in Reihe geschaltet, sprich Rges=(R1//R2)+(R3//R4). Das Gleichstromnetzwerk liegt dabei an der Spannungsquelle U0. Nun soll ich die Ersatzspannungsquelle bezüglich den Klemmen A und B bestimmen. A und B sind wie folgt gesetzt.

A B
(R1//R2)+(R3//R4)

Dabei ist UAB=-U0. (Das ist mir klar).
Der Innenwiderstand ist Null, das ist mir nicht klar. In der Musterlösung steht: ,,Die Klemmen A und B sind mit den Klemmen der beiden idealen Spannungsquellen identisch und bilden somit die Ersatzspannungsquelle."

Wieso ist hier die Rede von zwei Spannungsquellen?

Kann ich mir außerdem merken, wenn Spannungsabfall=Spannungsquelle gilt und ich den Innenwiderstand zwischen dem Spannungsabfall bestimmen soll, er immer Null ergibt? Und wieso ist das nun genau so? Ich bedanke mich im vorraus.

Edit// Ich habe die Stromquelke vergessen zu erwähnen, deshalb vermutlich zwei Spannungsquellen, da eine umgewandelt wurden ist eventuell? Ich lade mal die Schaltung hoch.



superposition.png
 Beschreibung:
 Dateigröße:  15.29 KB
 Angeschaut:  2431 mal

superposition.png


GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 19. März 2014 15:07    Titel: Antworten mit Zitat

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
A und B sind wie folgt gesetzt.

A B
(R1//R2)+(R3//R4)


Aus dieser Aussage ist die Position der Klemmen A und B nicht zu entnehmen, bestenfalls zu erraten. Raten ist in Physik und Technik aber ein ganz schlechter Ansatz.

Ist es denn so schwierig, mal eine Skizze zu zeigen?
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 19. März 2014 16:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe im ersten Post mal die Schaltung hochgeladen, ich denke du hast sie im anderen Thread bereits gesehen.

Ich würde gerne noch eine Frage hinzufügen. Wenn ich die Spannungsquelle deaktiviere und man den zur Stromquelle Reihengeschaltenen Widerstand vernachlässigt (da er in Reihe zur Stromquelle liegt und für die Berechnung unwichtig ist) kommt man zu dem im Anhang hochgeladenen Ersatzschaltbild.

Wen ich nun den Strom I12 bestimmen will dann gilt ja I12/I0=Rges/Rk

mit Rges=R1//(R2//R3) und Rk=R1

Meine Frage: Wieso wurde im zweiten Schritt im Zähler nicht mit R1 multipliziert. Ist das ein Fehler in der Musterlösung oder habe ich etwas falsch verstanden?

Edit: Ich hatte vergessen durch R1 zu dividieren bei meiner Rechnung, nun stimmt es mit der Musterlösung überein. Trotzdem würde ich immer noch das mit dem Innenwiderstand gerne verstehen.



spannungsquelle deaktiviert.png
 Beschreibung:
 Dateigröße:  10 KB
 Angeschaut:  2396 mal

spannungsquelle deaktiviert.png


GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 19. März 2014 18:09    Titel: Antworten mit Zitat

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Ich habe im ersten Post mal die Schaltung hochgeladen, ich denke du hast sie im anderen Thread bereits gesehen.


Woher sollte ich denn wissen, dass sich Deine Frage auf einen ganz anderen Thread bezieht?

Aber selbst, wenn ich das nun weiß, passen Deine Fragen und Angaben nicht dazu. Denn nirgendwo in dieser Schaltung gibt es eine Parallelschaltung von R3 und R4, von der Du aber redest. Dann redest Du von zwei Spannungsquellen. Ok, da wird offenbar die Stromquelle mit dem parallelen Widerstand R1 zu einer Spannungsquelle umgewandelt. Wozu das allerdings gut sein soll, will mir nicht in den Kopf. Denn es ging in der Aufgabe ja nicht um eine Ersatzquelle bzgl. der Klemmen A-B, sondern nach Deinen Angaben um die Bestimmung des Stromes I1 durch R1. Und die hat mit einer Ersatzquelle bzgl. der Klemmen A-B nichts zu tun.

Oder lautet die Aufgabe eigentlich ganz anders? Woher soll man das aber wissen, wenn Du es nicht verrätst.

Dasselbe gilt für Deine neue Frage. Dabei beziehst Du Dich auf eine Musterlösung, die offenbar aus mehreren Schritten besteht, und fragst, ob da im zweiten Schritt vielleicht ein Fehler vorliegt, ohne die Musterlösung überhaupt vorzustellen. Woher soll ich wissen, was da steht? Ich kann deshalb nur raten und aufgrund der Wahrscheinlichkeit, dass in Musterlösungen ganz selten Fehler enthalten sind, vermuten, dass auch diesmal die Musterlösung richtig ist. Das könntest Du aber auch selber feststellen, indem Du Deinen fast richtigen Ansatz weiter verfolgst und den Strom I12 ausrechnest. (Er ist nur deshalb fast richtig, weil da ein Minuszeichen fehlt.)

Oder enthält der Anhang die Musterlösung? Wieso soll denn da noch mit R1 multipliziert werden. Dann erhieltest Du doch eine Spannung, willst aber einen Strom haben.

Außerdem hatte ich Dir die Lösung bereits in dem anderen Thread genannt. Vergleich die mal mit Deiner Musterlösung und mit Deiner Rechnung.

Übrigens: warum nennst Du den Widerstand R1 zwischendurch mal Rk? Hat das einen besonderen Grund?
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 19. März 2014 18:40    Titel: Antworten mit Zitat

Meine Frage bezog sich hauptsächlich zum Innenwiderstand der anscheinend Null ist. Ich wollte gerne wissen wieso das ist und ob es etwas damit zu tun hat, dass der Spannungsabfall an den Klemmen AB gleich ist wie die Ausgangsspannung bloß mit Vorzeichenwechsel.

Es geht nämlich darum, dass ich diesen Innenwiderstand für meine Ersatzspannungsquelle bezüglich den Klemmen A und B brauch, da man bekanntlich UAB angeben muss und Ri. Das UAB=-U12 ist habe ich verstanden. Wie gesagt verstehe ich nicht wieso Ri=0 gilt.

Meine zweite Frage bezog sich allgemein bezüglich des Ersatzschaltbildes. Mir war da aber ein Fehler unterlaufen da ich vergessen habe durch R1 zu diviidieren, denn dann kürzt sich nämlich das R1 im Zähler herraus.

Nächstes Mal werde ich außerdem darauf achten nicht Rk zu schreiben sondern direkt den Wert einzusetzen. Ich dachte das wäre für den Leser dann besser erkennbar.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 19. März 2014 18:50    Titel: Antworten mit Zitat

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Es geht nämlich darum, dass ich diesen Innenwiderstand für meine Ersatzspannungsquelle bezüglich den Klemmen A und B brauch, da man bekanntlich UAB angeben muss und Ri.


War es denn Teil der originalen Aufgabenstellung, die Ersatzspannungsquelle bzgl. der Klemmen A-B zu bestimmen? Das hattest du vergessen zu erwähnen. Du hattest nur gesagt, dass der Strom I1 bestimmt werden sollte.

Den Innenwiderstand der Ersatzquelle bestimmt man aus der Originalschaltung als den Widerstand zwischen den offenen Klemmen A-B. Im Netztwerk eventuell vorhandene Quellen werden bei der Widerstandsbestimmung durch ihren Innenwiderstand ersetzt. Da der Innenwiderstand einer idealen Spannungsquelle Null und der Innenwiderstand einer idealen Stromquelle unendlich ist, wird die Spannungsquelle durch einen Kurzschluss und die Stromquelle durch einen Leerlauf ersetzt. Die kurzgeschlossene Spannungsquelle bewirkt in der vorliegenden Schaltung, dass die Klemmen A-B kurzgeschlossen sind, der Widerstand zwischen den Klemmen A-B also Null ist.
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 19. März 2014 19:08    Titel: Antworten mit Zitat

Danke! Ich habe das aber nicht so recht verstanden mit der Kurzschlussbegründung. Ist es also, da der Strom sich durch eine Leitung ohne Bauteil bewegt und so ohne an einem Bauteil entlang von der Klemme A bis nach B gelangt ?

Die Skizze soll ein Ersatzschaltbild sein, worin das Netzwerk durch seine Innenwiderstände ersetzt wurden ist. Wenn man nun die Spannungsquelle durch ihren Innenwiderstand ersetzt (Ri=0 - Rot in der Skizze) dann sieht man das der Strom ohne durch einen Bauteil zu fließen beim Rotmarkierten von A nach B gelangt. Also anders ausgedrückt Rges//Zu einer Leitung ohne Widerstand.

Es ist etwas blöd das zu erklären wie ich es also meine. Ist es das was du meinst ?

Edit: Ich denke ich hab es verstanden und ich glaube ebenfalls das ich die Klemme A in meinem ESB falsch gesetzt habe . Wie müssten sie denn exakt gesetzt werden ? Ich verstehe aber jetzt was du meinst.



innenwiderstand.png
 Beschreibung:
 Dateigröße:  5.03 KB
 Angeschaut:  2366 mal

innenwiderstand.png


GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 19. März 2014 19:21    Titel: Antworten mit Zitat

Bevor wir hier weiter aneinander vorbeireden, stelle doch bitte die Aufgabenstellung im originalen Wortlaut vor.
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 19. März 2014 19:24    Titel: Antworten mit Zitat

Ich soll die Ersatzspannungsquelle bezüglich den Klemmen A und B bestimmen. Und ich denke ich weiss jetzt wieso Ri=0 ist. Das liegt daran das die Klemmen A und B miteinander kurzgeschlossen sind und somit der Strom von A nach B ohne Widerstand fließen kann. In meinem Ersatzschaltbild muss die Klemme A falsch gesetzt sein oder? Sie müsste etwas weiter nach links denke ich.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 19. März 2014 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Ich soll die Ersatzspannungsquelle bezüglich den Klemmen A und B bestimmen.


Das ist doch nicht der originale Wortlaut der Aufgabenstellung! Außerdem: Wenn das wirklich die Aufgabenstellung ist, was hat das dann alles mit dem Strom durch R1 zu tun?

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
Und ich denke ich weiss jetzt wieso Ri=0 ist. Das liegt daran das die Klemmen A und B miteinander kurzgeschlossen sind ...


Genau so habe ich es Dir bereits geschrieben.

HBX8X hat Folgendes geschrieben:
In meinem Ersatzschaltbild muss die Klemme A falsch gesetzt sein oder? Sie müsste etwas weiter nach links denke ich.


Woher soll ich das wissen? Nur Du kennst doch die eigentliche Aufgabenstellung. Und wenn dort nach der Ersatzquelle bzgl. der Klemmen A-B gefragt ist, dann muss es zu der Aufgabe eine Schaltskizze geben, die auch die Klemmen A-B enthält. Da Du Dich standhaft weigerst, die eigentliche Aufgabe samt Schaltskizze zu verraten, ist Dir nicht mehr zu helfen. Ich kann es jedenfalls nicht.
HBX8X



Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159

Beitrag HBX8X Verfasst am: 19. März 2014 22:32    Titel: Antworten mit Zitat

Hey, vielen dank GvC. Du hast mir echt weitergeholfen! Vielen dank.

Wie gesagt, ich soll jetzt die Ersatzspannungsquelle bezüglich den Klemmen bestimmen.

,,Wenn das wirklich die Aufgabenstellung ist, was hat das dann alles mit dem Strom durch R1 zu tun? "

Das war eine anderer Aufgabenteil.

,,Da Du Dich standhaft weigerst, die eigentliche Aufgabe samt Schaltskizze zu verraten, ist Dir nicht mehr zu helfen. Ich kann es jedenfalls nicht."

Du hast mir bereits geholfen.

Damit ich deinen wünschen nachgehe, werde ich selbstverständlich die komplette Aufgabenstellung hochladen.



Aufgabenstellung.png
 Beschreibung:
 Dateigröße:  35.54 KB
 Angeschaut:  2865 mal

Aufgabenstellung.png


mocx
Gast





Beitrag mocx Verfasst am: 19. März 2014 23:01    Titel: Antworten mit Zitat

Ist die Aufgabe b) eine Falle? Der Widerstand R4 wird doch komplett entfernt grübelnd
HBX88X
Gast





Beitrag HBX88X Verfasst am: 19. März 2014 23:16    Titel: Antworten mit Zitat

Du kannst ihn entfernen wenn er unwichtig für die Rechnung ist. Ansonsten gilt hier U4=I0*R4
mocx
Gast





Beitrag mocx Verfasst am: 19. März 2014 23:39    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn ich jetzt aber mal zurückdenke an Aufgabe a)
Da wurde der Widerstand R4 doch auch entfernt als man die Spannungsquelle betrachtet hat. Demnach wurde der Gesamtstrom der Quelle berechnet ohne R4 zu berücksichtigen. Das versteh ich nicht grübelnd

Ich dachte ein in Reihe liegender Widerstand zu einer idealen Stromquelle wird immer weggelassen.
mocx
Gast





Beitrag mocx Verfasst am: 20. März 2014 11:55    Titel: Antworten mit Zitat

Das mit dem Widerstand wieso der doch noch berücksichtigt wird ist mir irgendwie unklar ... wäre top wenn sich noch jemand dazu melden würde.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. März 2014 15:03    Titel: Antworten mit Zitat

Es kommt immer auf den Zusammenhang an. Wichtig ist nur, dass alle Deine Überlegungen, also auch solche Merksätze wie "in Reihe zur idealen Stromquelle liegende Elemente können weggelassen werden", mit den drei wichtigsten Grundregeln Ohnsches Gesetz, Maschensatz, Knotenpunktsatz nicht im Widerspruch sind.

So ist aufgrund des ohmschen Gesetzes die Spannung an einem Widerstand dann ungleich Null, wenn durch ihn ein Strom ungleich Null fließt. Im vorliegenden Fall ist der Strom durch R4 nicht Null, sondern I0.

Auch im Maschensatz z.B. für die rechte Masche (bestehend aus R1, I0 und R4) spielt die Spannung über R4 eine Rolle, aber auch die (zunächst unbekannte) Spannung über der Stromquelle.

Nur beim Knotenpunktsatz für einen Knoten an einem Zweig, der die ideale Stromquelle enthält, spielt der Widerstand R4 keine Rolle. Denn der Strom einer idealen Stromquelle ist unabhängig von der Belastung, er fließt also zu dem Knoten hin (oder weg), ob der Widerstand nun da ist oder nicht.

Ich hatte Dich schon an anderer Stelle auf die Relevanz bestimmter Grundgesetzmäßigkeiten und die Sinnlosigkeit hingewiesen, nach "Kochrezepten" vorzugehen, ohne zu wissen, was sie tatsächlich aussagen. Physik ist keine Sammlung von Kochrezepten, sondern hat etwas mit "gesetzmäßigen" Zusammenhängen zu tun. Diese Gesetze solltest Du verinnerlichen. Kochrezepte und Merksätze kannst Du trotzdem verwenden, Voraussetzung dafür ist allerdings, dass Du weißt, wie solche Rezepte entstanden sind, was also ihre "gesetzliche" Grundlage ist, d.h. für welche Szenarien sie überhaupt anwendbar sind. In den Grundlagen der Elektrotechnik ist es immer ausreichend, irgendwelche Anwendungen auf ihre Übereinstimmung mit den o.g. drei Grundgesetzmäßigkeiten zu überprüfen.

Wenn Du also, um zum eigentlichen Anlass zurück zu kommen, meinst, der Spannungsabfall über R4 sei Null, weil man den Widerstand ja weglassen könne, so verletzt Du dabei das ohmsche Gesetz (und auch den Maschensatz), kannst also diesen obskuren Merksatz, den Du Dir anstelle der Grundregeln eingeprägt hast, nicht anwenden. Das Einzige, was dieser Merksatz aussagt ist, dass der Strom durch den Widerstand unabhängig von der Größe des Widerstandes ist, basta.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik