Netzwerke: Aufgabe zu Ersatzspannungsquelle

Gomox · Anmeldungsdatum: 28.02.2013 Beiträge: 73

Hallo Leute!

Es geht um folgende Aufgabe:

https://www.dropbox.com/s/8wf6zut8qbsfff3/page.png?dl=0

Ich verstehe nicht ganz, wieso man hier (bei dem roten Fragezeichen) davon ausgeht, dass R1 und R2 in Reihe geschaltet sind. Das würde ja bedeuten, dass durch sie derselbe Strom fließt. Teilt er sich nicht an dem Knotenpunkt auf?

Wäre toll, wenn mir das jemand kurz erklären könnte smile

Liebe Grüße,
Gomox

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Du betrachtest ja für die Bestimmung der Leerlaufspannung eine Situation, wo die Klemme offen ist. Daher ist (in dieser Situation) I(R1) = I(R2) und I(U2)=0. Du hast zwar einen Knoten, von dort fließt aber über U2 nichts weg. Daher sind R1 und R2 in diesem Fall in Serie.

Wenn du mit R3 belastet, ist das natürlich nicht mehr der Fall, aber du gehst ja für die Bestimmung der Leerlaufspannung von einem unbelasteten Ausgang aus.

Edit: GvC war schneller...

Gomox · Anmeldungsdatum: 28.02.2013 Beiträge: 73

Hmm okay, soweit verstehe ich es. Aber wenn U2 = 0 ist (da dadurch kein Strom fließt), warum wird es dann bei der Berechnung von U_q (2. Zeile) wieder miteinbezogen?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wer sagt denn, dass U2 Null ist? Wir hatten lediglich festgestellt, dass der Strom durch die Spannungsquelle U2 Null ist.

Bei der von dir erwähnten "Berechnung" handelt es sich um die Anwendung des Maschensatzes, also die Addition von Spannungen. Dass Strom und Spannung unterschiedliche physikalische Größen sind, ist Dir doch bewusst, oder?

Gomox · Anmeldungsdatum: 28.02.2013 Beiträge: 73

Okay, also liefert eine Spannungsquelle auch dann eine Spannung, wenn kein Strom durch sie fließt?
Zwischen den beiden Polen einer Batterie herrschen 1.5V - kann man auf der Hülle nachlesen. Ohne Draht fließt natürlich kein Strom. Verbinden wir die Pole mit einem Draht mit Widerstand R, so fließt der Strom I = U/R, wobei U konstant 1.5V beträgt; U ändert sich auch bei variablem Widerstand R nicht (I schon). Dass ohne Draht kein Strom fließt, also I = 0 gilt, bedeutet, dass R unendlich ist.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Gomox · Anmeldungsdatum: 28.02.2013 Beiträge: 73

Gomox · Anmeldungsdatum: 28.02.2013 Beiträge: 73

Wie kann ich mir das denn vorstellen? Bei solchen idealen Stromquellen kommt es bei mir (wie oben festgestellfestgestellt) öfter einmal zu Problemen.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich sehe nicht, wo da ein Problem sein soll.

Auch wenn U2 eine nicht-ideale Spannungsquelle wäre, würde im Leerlauf-Fall kein Strom durch sie fließen.

I=U/R

Wenn R unendlich ist, wird I=0.

Gomox · Anmeldungsdatum: 28.02.2013 Beiträge: 73

Vielen Dank für eure Hilfe! smile

Habe es jetzt hoffentlich verstanden Big Laugh

Ein Kommilitone meinte noch, ich solle mir das so vorstellen: Eine Spannungsquelle ist letztendlich eine Potentialdifferenz. Der Strom ist die Ausgleichsströmung. Somit ist die Potentialdifferenz auch dann verhanden, wenn kein Strom durch die Spannungsquelle fließt.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Eine Analogie, die von einigen als unwissenschaftlich verurteilt wird, ist ein Wasserkreislauf, in dem Wasser durch eine Pumpe herumgepunpt wird. Der Pumpendruck (Spannung der Spannungsquelle) treibt einen Wasserstrom (elektrischen Strom) durch die Leitungen (Leiter), der wiederum ein Wasserrad oder ähnliches antreibt (Motor, Widerstand o.ä). Je größer die Reibung in den Leitungen und die Leistungsabgabe am Wasserrad (je größer der Widerstand der Leiter und der Verbraucher), desto geringer ist die Wasserströmung (der elektrische Strom). Wenn der Kreislauf irgendwo verschlossen (unterbrochen) ist, also kein Wasser herumgepumpt werden kann (also kein Strom fließen kann), läuft die Pumpe (Spannungsquelle) nach wie vor weiter, baut also einen Druck (Spannung) auf, obwohl kein Wasser (Strom) fließt.

(In Klammern immer das elektrische Analogon)