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Matthi
Anmeldungsdatum: 21.08.2018
Beiträge: 10
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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 isi1 Verfasst am: 14. Sep 2018 09:47 Titel: Re: Netzwerkanalyse - Gesamtwiderstand & Ersatzspannung |
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| Matthi hat Folgendes geschrieben: | Hallo!
Ich schaffe es leider nicht den Gesamtwiderstand und die Ersatzspannung von dieser Schaltung ...die richtige Lösung -5,66 Ohm. Wisst ihr vielleicht was ich falsch gemacht habe? ?( Bei der Ersatzspannung ist die richtige Lösung laut Lösungsbuch U=5,66*I+4V. |
Ich würde auch zunächst sagen Ri = 5 Ohm.
Der nächste Schritt ist, die Leerlaufspannung oder den Kurzschlussstrom zu bestimmen.
Leerlaufspannung ist einfach: 4 V + 2 Ohm * 0,25*I1
Da I1 in diesem Fall zu Null wird, bleiben nur die 4 V
Versuchen wir den Kurzschlussstrom per Überlagerung
a) 4 V / 5 Ohm = 0,8 A
b) auch hier wird die Stromquelle nach Null gehen.
Verdacht:
Durch die Stromquelle, die von I1 abhängt ist die Schaltung nicht mehr linear. Deshalb kann man nicht einfach überlagern.
Kannst Du vielleich mal eine Simulation versuchen.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Matthi
Anmeldungsdatum: 21.08.2018
Beiträge: 10
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| Matthi Verfasst am: 17. Sep 2018 14:56 Titel: |
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Vielen Dank für deine Antwort! 
Leider habe ich keine Simulation zur Verfügung und weiß auch nicht wie man die Leerlaufspannung oder den Kurzschlussstrom berechnet. Warum muss man das bei diesen Beispiel überhaupt machen? Gibt es hier vielleicht auch eine andere Möglichkeit den Ersatzwiderstand zu bestimmen?
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Elektrotechnik
Anmeldungsdatum: 08.06.2016
Beiträge: 90
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| Elektrotechnik Verfasst am: 17. Sep 2018 15:07 Titel: |
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Hallo. Soweit ich weiß muss man das immer machen. Hier in dem Video wird das erklärt. Zumindest wie es geht.
https://www.youtube.com/watch?v=u0w2OpYWN5s
Und eure Rechnung sah mir richtig aus, falls der Strom 1A beträgt wäre Ri=5Ohm.
Für die Spannung der Ersatzspannungsquelle erhalte ich Ue=2,4V.
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2902
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 17. Sep 2018 15:59 Titel: |
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| Matthi hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es hier vielleicht auch eine andere Möglichkeit den Ersatzwiderstand zu bestimmen? |
Ja, ich hatte ja vorgeschlagen, Matthi, eine Simulation zu machen (z.B. mit LTspice, kannst kostenlos downloaden).
Die Methode von Elektrotechnik halte ich nicht für zielführend - die Ergebnisse weichen auch von Deinen Vorgaben ab.
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Matthi
Anmeldungsdatum: 21.08.2018
Beiträge: 10
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 21. Sep 2018 19:41 Titel: |
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| Matthi hat Folgendes geschrieben: | | Warum funktioniert es nicht den Ersatzwiderstand mit Hilfe von zusammenfassen von den beiden Serienwiderständen auszurechnen wie bei fast allen anderen Schaltungen die ich kenne? |
Weil das nur im Leerlauf richtig wäre. Die Ersatzquelle soll aber die Originalschaltung für alle Belastungsfälle "ersetzen". Die gegebene Schaltung ist deshalb für irgendeinen beliebigen Belastungsfall dargestellt, bei dem ein Strom I (seltsamerweise, s.u.) in der vorgegebenen Richtung fließt. Der verändert aber das Innere der Schaltung gegenüber ihrem Leerlauf (im Leerlauf spielt der Innenwiderstand keine Rolle) durch den zusätzlichen Strom der Stromquelle und damit einen zusätzlichen Spannungsabfall am 2-Ohm-Widerstand, und täuscht dem Verbraucher deshalb einen anderen Innenwiderstand vor. Ich bin allerdings der Meinung, dass der Innenwiderstand nicht negativ herauskommen kann, auf die beschriebene Art und Weise auch nicht herauskommt. Denn die Gleichung
ist nicht richtig. Man muss sich schon an die in der Aufgabenstellung vorgegebene Stromrichtung halten. Damit lautet der Maschensatz
Und demzufolge ist
Verständlicher und einfacher handhabbar wäre die gegebene Belastungssituation mit umgekehrter Stromrichtung gewesen. Das wäre die "natürliche" Stromrichtung. Ein passiver Verbraucher kann nämlich keine Leistung abgeben. Hier wird aber offenbar ein aktiver "Verbraucher" vorausgesetzt, was man durchaus so machen kann. Dann muss man aber auch den Maschensatz richtig aufstellen.
| Matthi hat Folgendes geschrieben: | | Warum ist der Ersatzwiderstand gleich (Uo-U)/I und nicht Uo (Ersatzspannung)/I? |
Aufgrund welcher Gesetzmäßigkeit sollte das denn so sein? Das wäre ja auch bei Schaltungen ohne gesteuerte Quellen, also bei Schaltungen, die Du bisher bearbeitet hast, nicht richtig.
Grundsätzlich gilt: Innenwiderstand ist Leerlaufspannung durch Kurzschlussstrom. Ri lässt sich auch für die gegebene Schaltung so bestimmen. Ein Kurzschluss stellt einen extremen, nichtsdestoweniger passiven Verbraucher dar. Der Kurzschlussstrom Ik muss zwischen den kurzgeschlossenen Klemmen der gegebenen Schaltung also von oben nach unten fließen und demzufolge (4/3)Ik von links nach rechts durch den 2-Ohm-Widerstand und (1)(3)Ik von oben nach unten durch die Stromquelle. Der Maschensatz für das Kurzschlussszenario lautet dann
=U_0)
\Omega=5,667\Omega)
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Bei der Ersatzspannung ist die richtige Lösung laut Lösungsbuch U=5,66*I+4V.
Eigentlich ist alles nachvollziehbar - ich hätte jedoch trotzdem ein paar Verständnisfragen:
