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karpador
Anmeldungsdatum: 27.12.2015
Beiträge: 11
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 karpador Verfasst am: 27. Dez 2015 14:02 Titel: Frage zum Umlaufsinn beim Maschenstromverfahren |
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Hey Leute,
ich berechne gerade einen Stromkreis mit Maschenstromverfahren.
Jetzt habe ich folgende Frage: Im Netzwerk sind die Umlaufsinne und die Maschenströme schon vorgegeben.
In Masche 1 haben der Umlaufsinn und der Maschenstrom eine entgegengesetzte Richtung. Das kenne ich so nicht und das haben wir bisher immer anders gemacht. Rein von meinem Verständnis her müsste der Strom in dieser Masche ja dann als negativ aufgefasst werden, oder?
Danke!
Liebe Grüße
Peter
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Dez 2015 15:02 Titel: |
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| karpador hat Folgendes geschrieben: | | Rein von meinem Verständnis her müsste der Strom in dieser Masche ja dann als negativ aufgefasst werden, oder? |
Ja.
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karpador
Anmeldungsdatum: 27.12.2015
Beiträge: 11
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| karpador Verfasst am: 27. Dez 2015 15:16 Titel: |
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Also addiere ich einfach alle Widerstände der Masche ganz normal und fasse den Gesamtwiderstand der Masche einfach negativ auf, damit ich in der Gleichung dann später z.B.: -700Ohm*I1 stehen habe? Dann wäre der Strom ja negativ. Hab ich das so richtig?
Damit habe ich die Gleichung bereits aufgestellt, allerdings scheine ich dann beim Eliminationsverfahren einen Fehler gemacht zu haben.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Dez 2015 15:22 Titel: |
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Solange Du die vollständige Aufgabenstellung nicht verrätst, lässt sich das nicht weiter kommentieren.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 27. Dez 2015 15:31 Titel: |
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Um die eigene Fehlerhäfigkeit drastisch zu vermindern, verwende ich beim Maschenstromverfahren das folgende Kochrezept.
http://forum.physik-lab.de/ftopic37.html
Damit geht es schneller und klappt früher. 
_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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karpador
Anmeldungsdatum: 27.12.2015
Beiträge: 11
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 28. Dez 2015 11:17 Titel: |
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Prinzipiell ist es vollkommen egal, welche Richtung Du dem jeweiligen Maschenstrom gibst und welche Umlaufrichtung Du für den Maschensatz wählst. Dabei ist es allerdings sinnvoll, dem Maschenstrom und der Umlaufrichtung für den Maschensatz dieselbe Richtung zu geben. Erfahrungsgemäß sind zu viele Minuszeichen nur verwirrend und führen zu Fehlern.
| karpador hat Folgendes geschrieben: | | Die Maschenströme sind der I1, I2 und I6. Eine andere Wahl hat man ja ohnehin nicht. |
Wieso denn nicht? Jeder Masche wird ein Maschenstrom zugeordnet, in dessen Richtung der Umlaufsinn für den Maschensatz gewählt wird. Ordne z.B. der Masche 1 den Maschenstrom Ia gegen den Uhrzeigersinn zu, der Masche 2 den Maschenstrom Ib gegen den Uhrzeigersinn und der Masche 3 den Maschenstrom Ic gegen den Uhrzeigersinn. Aus den drei Maschengleichungen
-I_b\cdot R_3-I_c\cdot R_4=-U_{q1})
-I_c\cdot R_5=U_{q2})
=0)
lassen sich die drei Maschenströme Ia, Ib und Ic berechnen. Die Zweigströme sind dann
I1 = -Ia
I2 = Ib
I3 = Ia-Ib
I4 = Ia - Ic
I5 = Ic - Ib
I6 = Ic
Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, wie isi1 bereits ausgeführt hat, dass die Widerstände in der gerade betrachteten Masche alle positiv, die "Koppelwiderstände" alle negativ gezählt werden. Damit lässt sich das Verfahren sehr schön "automatisieren".
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karpador
Anmeldungsdatum: 27.12.2015
Beiträge: 11
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| karpador Verfasst am: 03. Jan 2016 14:03 Titel: |
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Hat jetzt wunderbar funktioniert!
Noch eine Frage: Wie gehe ich denn hier am besten beim Überlagerungsverfahren vor?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Jan 2016 17:00 Titel: |
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Diese Aufgabe ist für das Überlagerungsverfahren denkbar ungeeignet, weil die Schaltung eine nicht abgeglichene Widerstandsbrücke enthält. Im Prinzip müsstest Du deshalbdas Maschenstromverfahren zweimal anwenden, einmal mit Uq1 als einziger Spannungsquelle und einmal mit Uq2 als einziger Spannungsquelle. Die daraus ermittelten Teil-Zweigströme sind dann für jeden Zweig vorzeichenrichtig zu addieren.
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karpador
Anmeldungsdatum: 27.12.2015
Beiträge: 11
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| karpador Verfasst am: 11. Jan 2016 15:40 Titel: |
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Eine Frage habe ich noch: In der Aufgabenstellung wird der Widerstand R4 jetzt entfernt und hinterlässt dort eine offene Klemme. Die Schaltung soll dann als aktiver Zweipol betrachtet werden und das Ersatzquellenverfahren soll angewendet werden.
Wie genau muss ich da am besten vorgehen?
Danke!
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 11. Jan 2016 17:34 Titel: |
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| karpador hat Folgendes geschrieben: | | Eine Frage habe ich noch: In der Aufgabenstellung wird der Widerstand R4 jetzt entfernt und hinterlässt dort eine offene Klemme. |
Er hinterlässt dort zwei offene Klemmen. Und zwischen diesen beiden Klemmen bestimmst Du den Widerstand, wobei Du die Spannungsquellen kurzschließt. Dieser Widerstand ist der Innenwiderstand Ri der Ersatzquelle.
Dann zeichnest Du Dir den Leerlauspannungspfeil U0 zwischen die offenen Klemmen ein (vorzugsweise von links nach rechts, weil das auch die vorgegebene Stromrichtung durch R4 ist) und bestimmst diese Spannung als die Quellenspannung der Ersatzquelle mit dem Überlagerungsverfahren.
Abschließend zeichnest Du die Ersatzquelle bestehend aus Quellenspannung U0 und Innenwiderstand Ri auf, schließt, falls nach dem Strom I4 gefragt ist, den Widerstand R4 an und bestimmst I4 per ohmschem Gesetz zu I4=U0/(Ri+R4).
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karpador
Anmeldungsdatum: 27.12.2015
Beiträge: 11
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| karpador Verfasst am: 16. Jan 2016 11:08 Titel: |
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Also ich habe mir die Schaltung mal etwas umgezeichnet und den Ersatzinnenwiderstand berechnet. Allerdings weiß ich jetzt nicht so ganz, wie ich auf die Leerlaufspannung und den Kurzschlussstrom komme?
Dazu muss ich ja in die Ersatzschaltung, die ich aufgezeichnet habe, wieder die Spannungsquellen einzeichnen. Theoretisch müsste ich die Spannung an jedem Widerstand definieren und dann überlagern, oder?
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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