Gesamtwiderstand zwischen Eingangsklemmen u. Verhältnisse

KuroiKenshi · Anmeldungsdatum: 24.11.2018 Beiträge: 3

Hallo auch!

Vorab: Ich habe die Suchfunktion bereits genutzt, konnte aber leider noch kein Thema zu dieser Aufgabenstellung finden. Daher habe ich nun einfach mal einen neuen Thread eröffnet - ich hoffe, dass das in Ordnung ist und ich nicht doch etwas übersehen habe. smile

Seit einigen Wochen stecke ich in einem Informatik-Studium und benötige jetzt Hilfe. Neben Datenbankmanagementsystemen, Programmieren und Softwaretechnik haben wir im ersten Semester auch noch Elektrotechnik. Das ist ja 1:1 Physik, was ich leider in der Schule abgewählt habe und demnach entsprechend viel nachholen musste (bzw. immer noch muss) um die Prüfung in diesem Semester zu bestehen. Wie gesagt, es ist nur ein Semester und ich habe es in der Schule abgewählt, daher hoffe ich auf Verständnis wenn ich vielleicht etwas dusselig erscheine!

Wir sollen nun Aufgaben lösen und vor der Gruppe vorstellen, das ganze wird mehr oder weniger bewertet. Ich möchte hier natürlich nicht eine Lösung vor die Nase gesetzt bekommen, sondern auch verstehen was überhaupt passiert und wie sich die Zusammenhänge erschließen. Es geht um folgende Aufgabe!

https://i.imglol.de/physikbhlhviti.png

Ich habe ein paar Ansätze, bin mir aber einfach total unsicher und glaube, dass ich das ganze zu simpel gehalten habe ... Wir hatten auch die Stern- und Dreieck-Umwandlung in einer Vorlesung, da kam ich jedoch nicht ganz mit.

So wie ich das verstanden habe kann man R1, R2, R4 sowie R3, R5 und R7 dann trennen und es so machen für R1, R2 und R4 zum Beispiel:

(R1 * R2) / (R1+R2+R4)
(R1*R3) / (R1+R2+R4)
(R2*R3) / (R1+R2+R4)

Und die Ergebnisse dann addieren, das wäre dann R124. Das selbe mit R3, R5 und R7.

Dann habe ich noch R6 und R8, wo ich mir auch wieder unsicher war. Erst dachte ich, dass es eine einfache Parallelschaltung wäre, aber das kann doch nicht so simpel sein? Also
R68 = (R 6 * R8 ) / (R 6 + R8 )

Allerdings weiß ich auch nicht genau wie das mit der Stern-Dreieck-Schaltung so richtig funktioniert bzw. ob das so möglich ist, ich dachte es wäre im Prinzip das selbe und nur eine andere Schreibweise.

Bei den Verhältnissen weiß ich auch nicht so Recht weiter, da wir dazu noch gar kein Beispiel in den Vorlesungen hatten und irgendwie selbst darauf kommen sollten. Ohne Ansatz.. :/

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Ich hab da keine grosse Erfahrung wie man das geschickt berechnet. Aber es handelt sich ja nur um ineinanderverschachtelte Parallel- und Reihenschaltungen.
Für den Gesamtwiderstand würde ich von der rechten Seite her beginnen:
R6 und R8 sind parallelgeschaltet, also ist der Widerstand zwischen C und D (lässt man die Leitungen links davon ausser acht)

Vor- und nach dieser Parallelschaltung sind R5 bzw. R7 in Serie geschaltet. Der Widerstand zwischen A und B ist damit (lässt man wieder den Teil links davon ausser acht)

Analog kannst Du Dich noch einen Schritt weiter nach links vorarbeiten und erhältst dann denn Gesamtwiderstand.

Mit den Strömen kann man ähnlich schrittweise von rechts vorgehen: Der Strom I3 teilt sich auf in den Strom I4 und den Strom über R6. Also gilt

Analog erhält man das Verhältnis I3/I2 und I2/I1.

Hat man damit das Verhältnis I4/I1, folgt auch das Spannungsverhältnis U4/Uges, denn

und

.

KuroiKenshi · Anmeldungsdatum: 24.11.2018 Beiträge: 3

Ah, okay, dann war das mit der Aufteilung und dass ich R6 und R8 als Parallelschaltung nehme ja nicht so weit hergeholt, zumindest das haut also erstmal hin. *g*

Warum sind denn R5 und R7 bzw. R2 und R4 eine Reihenschaltung bzw. wie erkenne ich, dass es sich um eine solche handelt? Ich tue mich schwer damit sowas immer zu erkennen. Wären nicht R1 und R3 eine Parallelschaltung und beispielsweise R2 und R5 eine Reihe (leider haben wir immer nur sehr wenige Beispiele, bzw. oft nur eins zur Veranschaulichung, bei der Fachliteratur bin ich mir auch immer sehr unsicher was ich mir überhaupt ansehen sollte und was nicht doch zu weit geht)? Wie gesagt hatten wir auch die Stern-Dreieck-Umwandlung, wüsste aber nicht wie man das hier anwenden sollte.

Ach, und die Spannung kann man zur Darstellung des Verhältnisses einfach einsetzen. Das werde ich mir gleich nochmal in Ruhe anschauen, wenn ich das mit dem Widerstand habe.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5852

Es geht einfach darum, sich von „innen nach aussen“ zu arbeiten. So wie unten eingezeichnet ist klar, dass R6 und R8 parallelgeschaltet sind. Vor und nach dieser Parallelschaltung (das rote Feld wird nun sozusagen als ein Widerstand betrachtet) sind R5 und R7 in Serie geschaltet. Betrachtet man wiederum alles im blauen Rechteck als einen Widerstand, wird deutlich, dass dieser parallel mit R3 geschaltet ist. Mit dem Gesamtwiderstand im grünen Bereich sind R2 und R4 in Serie geschaltet, usw.

KuroiKenshi · Anmeldungsdatum: 24.11.2018 Beiträge: 3

So, ich hab das mit dem Gesamtwiderstand kappiert und ihn auch ausgerechnet, ebenso mit Probe von der anderen Seite aus - kam jedes mal das selbe raus, sollte also stimmen. smile

Bei den Verhältnissen stutze ich jedoch etwas über das was du hier getan hast, müsste am Ende nicht R8 im Zähler stehen?
[img]https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?\frac{I_4}{I_3}=\frac{U_{CD}/R_8}{U_{CD}/R_6+U_{CD}/R_8}=\frac{R_6}{R_6+R_8}[/img]

Da I4 an R8 abfällt und von U4 ausgeht sieht man ja schon durch das ohmsche Gesetz wie man das ganze zu berechnen hat, oder...? Genau so bei Uges, wo man I1 ja als "gesamte Stromstärke" aus Uges beschreiben könnte?

Das Verhältnis der Spannungen wäre dann ja:

U4 / Uges = ( I4 * R8 ) / ( I1 * Rges )

Und dementsprechend das Verhältnis der Stromstärken:

I4 / I1 = ( U4 / R8 ) / ( Uges / Rges )

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861