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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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 Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 16:54 Titel: Netzwerke: Zusammenfassen von Widerständen & Stromteiler |
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Hallo nochmal 
Es geht um die folgende Aufgabe:
https://www.dropbox.com/s/72a4y7tbn861qpr/page.png?dl=0
Zuerst eine generelle Frage: Wenn ich Widerstände zusammenfasse, wie gehe ich dann mit den Leitern um, aus denen ich einen der Widerstände ja sozusagen "rausgerissen" habe (siehe dazu Aufgabe den roten Teil)? Ich habe da vorallem immer Probleme, falls mit Klemmen gearbeitet wird.
Dann noch weiter unten in der Aufgabe die Frage zum Anwenden der Stromteilerregel(?).
Wie wurde hier vorgegangen?
EDIT: Manchmal hakt es schon beim Benennen der Ströme. Ich weiß nicht, wo ich "anfangen" soll, den Strom zu verfolgen, um ihn dann an den Knoten aufteilen zu lassen.
Danke im Voraus für die Mithilfe!
Gomox |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18072
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| TomS Verfasst am: 11. Jan 2015 17:09 Titel: |
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Letztlich läuft dies doch auf Knoten- und Maschenregel hinaus.
Du musst einfach nur gerichtete Ströme und Spannungen (mit Pfeilen) an jedem Widerstand einzeichnen. Leiter ohne Widerstand darfst du mit R=0 veranschlagen, d.h. an diesen fällt keine Spannung ab. Knoten sind nur Knoten, wenn mindestens zwei Leiter mit zwei Widerständen R > 0 zusammenstoßen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 17:14 Titel: |
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In meinem 3. Bild (das unter der Überschrift "Zusammenfassen der Widerstände") habe ich ja beispielsweise R_234 gebildet.
Wäre das denn so richtig gezeichnet oder könnte man da Leiter weglassen?
Ich möchte noch eine damit zusammengehörige Frage ergänzen: Wie sieht es in Zweigen aus, in denen sich ausschließlich eine ideale Spannungs-/Stromquelle befindet. Fließt dort ein Strom? Wenn ja, welcher?
Mir fehlt einfach der Überblick und das Vorstellungsvermögen =/
Ich kann mir schlecht visualisieren, wo welche Ströme fließen, wie sie sich aufteilen oder was für eine Situation mir da jetzt genau vorliegt.. |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 11. Jan 2015 17:24 Titel: |
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Den Kurzschluss kannst schon machen, nur stimmt dann die Schaltung nicht mehr mit dem Original überein.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Zuletzt bearbeitet von isi1 am 11. Jan 2015 17:32, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18072
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| TomS Verfasst am: 11. Jan 2015 17:29 Titel: |
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| Gomox hat Folgendes geschrieben: | Mir fehlt einfach der Überblick und das Vorstellungsvermögen =/
Ich kann mir schlecht visualisieren, wo welche Ströme fließen, wie sie sich aufteilen oder was für eine Situation mir da jetzt genau vorliegt.. |
Deswegen nochmal mein Tip: wende die Kirchhoffschen Regeln an.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 17:33 Titel: |
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Den Weg habe ich mir nicht ausgedacht - das war unsere Lösung 
Vielleicht würde es mir helfen zu erfahren, was du/ihr euch dabei denkt, wenn ihr an so etwas herangeht.
| Zitat: | | 1. Strom durch R1 berechnen: I1 = U/(R1 + (R2 || (R4+R3) = 0,235336 A |
Ich versuche mir immer, den Verlauf des Stroms vorzustellen. Doch wo fange ich an? Denke ich mir, dass da ein Strom bei der Klemme A herauskommt und dann zur Klemme B will? Oder gehe ich davon aus, dass der Storm aus der gegebenen Spannungsquelle herausfließt? Würde ich das verstehen, würde es mir sicher auch leichterfallen zu wissen, dass ich für den Strom durch R1 erst mal alle Widerstände zusammenfassen muss (was du ja getan hast).
| Zitat: | | 4. Innenwiderstand Ri = R4 || ((R2 || R1)+R3) = 78,4452 |
Mir hatte mal jemand als Merkregel gesagt, dass 2 Widerstände genau dann parallel sind, falls ihre beiden Pole direkt (über nur einen einzigen Knoten) miteinander verbunden sind. Ist dies eine sinnvolle Regel? Und wenn ja: Macht es etwas aus, wenn dazwischen eine ideale Spannungsquelle liegt?? |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 11. Jan 2015 17:37 Titel: |
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Wenn man den Innenwiderstand berechnet, schließt man die Spannungsquelle kurz.
Die Schaltung eignet sich nicht so gut zum Zusammenfassen.
Aber wenn Du unbedingt willst, Gomox, gehts z.B. so:
Ersatzschaltbild ohne den R5:
1. Strom durch R1 berechnen: I1 = U/(R1 + (R2 || (R4+R3) = 0,235336 A
Erklärung: Von U aus teilt sich der Strom durch R2 und (R4+R3), dann fließt er durch R1.
2. Spannung an R1: U1 = I1 * R1 = 18,8269 V
3. Leerlaufspannung an A: Uo = U1 + (U-U1)*R3/(R4+R3) = 26,4594 V
4. Innenwiderstand Ri = R4 || ((R2 || R1)+R3) = 78,4452 Ohm
5.Max Leistung des R5 bei R5=Ri: W5max = Uo²/(4Ri) = 2,23W
Kontrolliere mal meine Zeilen, bitte, es ist etwas undurchsichtig.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 17:43 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: |
1. Strom durch R1 berechnen: I1 = U/(R1 + (R2 || (R4+R3) = 0,235336 A
Erklärung: Von U aus teilt sich der Strom durch R2 und (R4+R3), dann fließt er durch R1.
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Also betrachtest du den "Weg des Stromes" von der Spannungsquelle aus. Macht man das generell immer so? |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
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| isi1 Verfasst am: 11. Jan 2015 17:45 Titel: |
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Ja woher soll denn der Strom kommen? bleibt doch als Quelle nur die Spannungsquelle, oder Gomox?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 18:19 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: | | Ja woher soll denn der Strom kommen? bleibt doch als Quelle nur die Spannungsquelle, oder Gomox? |
Ja doch, das macht Sinn
Nehmen wir mal kurz das 3. Bild (unter der Überschrift) her.
Müsste ich den Strom beschreiben, würde ich sagen:
Der Strom fließt aus U raus, fließt dann durch R234 und R1 und landet wieder bei U. Mir erscheint es nur komisch, dass dann ja kein Strom "in Richtung Klemmen" fließt. Aber wahrscheinlich sollte ich mir um die Klemmen einfach weniger Gedanken machen, und den Stromkreis einfach so betrachten..
Vielleicht dazu passend eine Frage:
Wären hier die beiden Widerstände parallel oder in Reihe? Also gehe ich davon aus, dass an den Quellen etwas dranhängt (-> der Strom teilt sich auf) oder nicht (-> gleicher Strom fließt durch die Widerstände).
https://www.dropbox.com/s/4b4o22t4g7x2e1q/Screenshot_NormalAppImage%5B0%5D.png?dl=0 |
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isi1
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| isi1 Verfasst am: 11. Jan 2015 18:23 Titel: |
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Man soll sich nicht so sehr auf diese Nomenklatur (In Reihe oder Parallel) verlassen, Gomox,
auf der sicheren Seite bist Du, wenn Du überlegst, ob der gleiche Strom durch beide Bauteile fließt oder ob die gleiche Spannung an den beiden anliegt.
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 18:26 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: | Man soll sich nicht so sehr auf diese Nomenklatur (In Reihe oder Parallel) verlassen, Gomox,
auf der sicheren Seite bist Du, wenn Du überlegst, ob der gleiche Strom durch beide Bauteile fließt oder ob die gleiche Spannung an den beiden anliegt. |
Würde ich die Quellenspannung (-> offene Klemmen) bestimmen, würde durch beide der gleiche Strom fließen (-> Reihenschaltung).
Wenn ich jetzt aber den Innenwiderstand bestimmen möchte, dann schaue ich (Zitat aus der Vorlesung) "in die Klemmen hinein" und schließe Spannungsquellen kurz. Gehe ich dann auch davon aus, dass an den Klemmen-Knotenpunkten sich kein Strom abzweigt? |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
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| isi1 Verfasst am: 11. Jan 2015 18:54 Titel: |
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| Gomox hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich jetzt aber den Innenwiderstand bestimmen möchte, dann schaue ich (Zitat aus der Vorlesung) "in die Klemmen hinein" und schließe Spannungsquellen kurz. Gehe ich dann auch davon aus, dass an den Klemmen-Knotenpunkten sich kein Strom abzweigt? |
Einfach sich die Messung mit dem Ohmmeter vorstellen, Gomox.
Wenn die Spannungsquelle kurzgeschlossen ist, kann sie wohl kaum noch Strom in die Widerstandsschaltung liefern, oder?
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 19:02 Titel: |
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Ohmmeter sagt mir nichts, kenne nur Voltmeter und Amperemeter =/ |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
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| isi1 Verfasst am: 11. Jan 2015 20:04 Titel: |
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Hier würde ich zuerst R1 und R5 zusammenfassen: Uo1 = u/2,
Ri1 = 15 Ohm und bis zur Klemme Ri = 75 Ohm
dann dto. mit R2,R6: Uo2 = U/2, Ri=60 Ohm
zusammen Uo = U/2 und Ri = 75 || 60 = 33,33 Ohm
Ik = 9/4 A |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 11. Jan 2015 20:16 Titel: |
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Wenn du mir jetzt noch erklären kannst, warum in der Lösung R3 und R5 als parallel betrachtet werden, wäre das super |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 12. Jan 2015 01:08 Titel: |
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| Gomox hat Folgendes geschrieben: | | Wenn du mir jetzt noch erklären kannst, warum in der Lösung R3 und R5 als parallel betrachtet werden, wäre das super :) |
Weil die beiden Widerstände an jeweils beiden Enden miteinander verbunden sind. Denn die beiden Klemmen, bzgl. derer Du die Ersatzquelle bestimmen willst, sind bei der Bestimmung des Kurzschlussstromes ja miteinander verbunden (Kurzschluss!). |
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Gomox
Anmeldungsdatum: 28.02.2013
Beiträge: 73
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| Gomox Verfasst am: 12. Jan 2015 06:20 Titel: |
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Tatsache
Danke, für die Hilfe! |
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