Spannungsabfall Lokomotive

navix · Anmeldungsdatum: 21.10.2021 Beiträge: 63

Meine Frage:
Aufgabe ist aus dem Buch "Elektrizität & Magnetismus" [Roth, Stahl]:

Eine Elektrolokomotive wird über eine Oberleitung mit einem aus Kupfer bestehenden Fahrdraht des Querschnitts

versorgt. Dabei wird alle

die Versorgungsspannung von

eingespeist.

Die Lokomotive bezieht konstant einen Strom von

aus dem Fahrdraht. Wie groß ist der durch den endlichen Widerstand des Fahrdrahts verursachte Spannungsabfall maximal? Welche elektrische Leistung geht dann im Fahrdraht verloren?

Meine Ideen:
Die Aufgabe hört sich ja relativ harmlos an, dennoch komme ich nicht auf die Musterlösung.

Zunächst ist ja der maximale Widerstand des Fahrdrahtes gegeben durch

In der Lösung finde ich

, also genau ein Viertel von meinem Ergebnis.

Der Spannungsabfall ist nach dem Ohm'schen Gesetz

(Musterlösung: 0.2 kV)

Leistung:

(Musterlösung: 0.7 MW)

Mir kommt es allerdings suspekt vor, dass ich die Versorgungsspannung in keiner Rechnung hier nutze. Könnte mir jemand auf die Sprünge helfen?

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1650

Nicht beachtet 2 Einspeisestellen, dadurch halbiert sich die Länge und verdoppelt sich der Querschnitt. Was ein Faktor 4 ausmacht 3.4Ω / 4 =0.85 Ω

Kurt · Anmeldungsdatum: 20.06.2021 Beiträge: 899 Wohnort: Bayern

Nobby1 · Anmeldungsdatum: 19.08.2019 Beiträge: 1650

Sollt es, da die Lok konstant 280 A zieht und gleich schnell fährt.
Bei einer Einspeisestelle wird der Widerstand mit der Entfernung größer. Und der Spannungsabfall ebenso. Probleme oft bei Modelleisenbahnen.
Bei 2 Einspeisestellen wid auf der einen Seite der Widerstand zunehmen, wie er auf der anderen Seite im gleichen Zuge abnimmt. In Summe parallel muss der Gesamtwiderstand gleich bleiben . Als Schaltbild 2 gegeneinander geschaltete Spannungsquellen
Mit einem Spannungsteiler parralel zu diesen. Im Knoten der Spannungsquellen liegt als Widerstand die Lok in Verbindung zum Mittelabgriff des Spannungsteilers.