Isolationsfehler

blondi1986 · Anmeldungsdatum: 24.05.2007 Beiträge: 10

Hallo an alle.

Ich hab hier eine Aufgabe vor mir liegen, aber leider keine Ahnung, wie ich die angehen soll.
Vielleicht kann mir einer helfen.
Danke im Voraus.

Ein 6 km langes, in der Erde verlegtes Kupferkabel mit dem Querschnitt A = 1 mm (zum Quadrat) hat einen Isolationsfehler. Durch Messungen an den Kabelenden stellt man die Widerstände gegen Erde mit R1 = 80 Ohm und R2 = 90 Ohm fest. Bestimmen Sie den Ort des Isolationsfehlers. Der Erdwirderstand ist zu vernachlässigen, der Übergangswiderstand zur Erde ist jedoch zu berücksichtigen.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Tip: Mach mal eine elektrische Skizze (quasi einen Schaltplan für dieses Szenario).

physiker m · Anmeldungsdatum: 26.05.2007 Beiträge: 2 Wohnort: Kiel

ich hab diese aufgabe auch und, wie ich meine, in der letzen halben stunde gelöst.

du hast also zwei widerstände R1 und R2. beide berechnen sich aus diesem ominösen überwindungswiderstand Rü, den du noch nicht kennst, und dem nach x/l*\rho berechenten "normalen" widerstand. (bei mir ist \rho für kupfer weiter unten auf mit 1.8*10^-8 ohm*m angegeben)

der trick ist jetzt, R1 und R2 zu addieren: R1+R2=(x/A*\rho+Rü)+((6km-x)/A*\rho+Rü). du wirst sehen, wie sich alle terme mit x wegaddieren und als einzige unbekannt Rü übrig bleibt, das du in deine anfangsgleichungen von R1 und R2 einsetzen kannst. eigentlich steckt hinter der lösung m.E. keine Physik, nur rechnen.

der rechner sollte dann 3komma2periode8 bezüglich R2 und 2komma7periode2 für R1ausspucken, wenn nicht, sag nochmal, was du gemacht hast (ich hatte zwischendurch einen vorzeichenfehler)

ich hab auch mal ein schaltbild angefügt, hilft vielleicht sonstwem. die 36ohm (edit: 31ohm) kennt man vorher natürlich nicht

edit: das bild hab ich jetzt gelöscht, neue version in neuem beitrag, aber es war in der tat fehlerhaft

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Da bin ich nicht damit einverstanden, schon garnicht mit em Schaltbild...
sorry: was du als R1 und R2 angibst sind die Längen. Auf die komme ich auch. Nur das Schaltbild stimmt dann nicht Thumbs up!

Was du von links misst ist der Widerstand des Kabels bis zum Fehler (r1) + Isolationswiderstand Rx; ebenso die andere Seite:

also

Weiters ist

Die Lösung dieser Gleichungen in Ohm ist

physiker m · Anmeldungsdatum: 26.05.2007 Beiträge: 2 Wohnort: Kiel

ich kann deine kritik nur zum teil nachvollziehen, wohl auch, weil mir deine bilder nicht angezeigt werden. insbesondere weiß ich jetzt nicht, wieso die Rs längen sein sollen - falls das missverständlich sein sollte hier, füge ich mal meine lösung in pdf an, eigentlich nicht, um anderen das denken komplett abzunehmen, sondern nur zum zeigen, wie ich das meine. die darstellungsmöglichkeiten dafür sehe ich hier sonst noch nicht.

stimmt das schaubild denn, wenn man R1 durch R1-Rü bzw R2 analog ersetzt? (und 36\ohm durch 31ohm, kleiner rechenfehler?) ich habe mir das jedenfalls so vorgestellt, wie jetzt im neuen schaltbild vielleicht besser dargestellt.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

blondi1986 · Anmeldungsdatum: 24.05.2007 Beiträge: 10

Vielen Dank für eure Hilfe.
Ihr habt mir sehr weiter geholfen.