Spannungsteiler berechnen

kaese · Anmeldungsdatum: 10.12.2006 Beiträge: 6

Hall0
ich habe folgendes Problem:

Berechne folgende Schaltung
a) bei geöffnetem Schalter
b) bei geschlossenem Schalter

jeweils:
- den Gesamwiderstand
-die Gesammtstromstärke
- die an den einzelnen Wiederständen abfallende Spannung

http://www.instantgallery.de/galerie/126158/Meine%20Galerie/bild5997065.html
(dieser link führt zur zeichnung)

Könnt ihr mir das bitte erklären?
Danke
Florian

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Kennst du schon die Formeln, mit denen du

* eine Reihenschaltung von zwei Widerständen

und

* eine Parallelschaltung von zwei Widerständen

beschreiben kannst?

Und magst du mal sagen, welche Reihenschaltungen und welche Parallelschaltungen in deiner Schaltung sind, und wie du nacheinander welche Widerstände zu Ersatzwiderständen zusammenfassen kannst, wenn

* der Schaltet offen ist

* wenn der Schalter geschlossen ist?

kaese · Anmeldungsdatum: 10.12.2006 Beiträge: 6

Hallo

die Formeln sind klar.
Reihenschaltung: R Ges= R1+ R2
Parallelschaltung: 1/RGes= 1/R1+ 1/R2

aber folgendes versteh ich net. wie ist das gemeint?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das ist vor allem als Ermutigung für dich gemeint, mal das, was du über einfache Reihenschaltungen und Parallelschaltungen weißt, mal selbst auf deine Aufgabe anzuwenden.

Fang mal schrittweise an: Nehmen wir mal an, der Schalter ist offen. Magst du dann mal den Schaltplan zeichnen und sagen, was zu wem parallel oder in Reihe ist?

kaese · Anmeldungsdatum: 10.12.2006 Beiträge: 6

hallo

das ist ja klar: bei geöffnetem Schalter:

Reihe a): R1 (60 Ohm Widerstand) und R2 (300 Ohm Widerstand) sind in Reihe geschalten.

Reihe b): R3 (80 Ohm Wiederstand) und R4 (100 Ohm Widerstand) sind auch in Reihe geschalten.

Reihe a) & Reihe b) sind parallel geschalten.
(Schaltplan ist ja der gleiche, wie er schon im ersten Beitrag zu sehen ist)

Doch wie siehts aus, wenn der Schalter geschlossen ist?
Und in welche Richtung fließt der Strom in der Leitung, in welcher der Schalter ist. Von links nach rechts, oder von rechts nach links? grübelnd

Gruss kaese

PS: Eigentlich ist das größte Problem nur die Aufgabe "mit geschlossenem Schalter".
Die Aufgabenstellung "mit geöffnetem Schalter" ist verständlich

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile

kaese · Anmeldungsdatum: 10.12.2006 Beiträge: 6

so, jetzt ist alles mal angemalt. Doch das mit dem Potential versteh ich nicht. Potential kann doch nur anliegen und nicht aufliegen. Oder liege ich da falsch?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Zur Potentialfrage:

Welche Potentialdifferenz herrscht zwischen P1 und P2 ? Welche Spannung bekommt man, wenn man das Potential in P1 von dem Potential in P2 subtrahiert? Welche Spannung misst man zwischen den Punkten P1 und P2?

Oder magst du einfach mal sagen, wo du in der Schaltung mit geschlossenem Schalter eine Parallelschaltung oder eine Reihenschaltung erkennst? Du hast sicher schon gemerkt, dass ich dir mit meinen Tipps hauptsächlich auf die Sprünge helfen möchte, mal selbst anzufangen, dir mit dem, was du schon kannst und weißt, einen Ansatz zu überlegen.

kaese · Anmeldungsdatum: 10.12.2006 Beiträge: 6

Zwischen P1 & P2 herscht gar kein Potential, da das Potenzial doch immer die differenz zwischen 2 punkten (in diesem fall p1& p2) beschreibt, oder?

und:
R1 & R3 sind parallelgesch. ; R2 & R4 sind parallelgesch.;
R1 & R4 sind gleichgesch. ; R3 & R2 sind gleichgesch. ;

oder stimmt das alles garnicht?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

kaese · Anmeldungsdatum: 10.12.2006 Beiträge: 6

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, zwischen P1 und P2 liegt die Spannung 0 Volt an. Und das ist auch der Grund, warum R1 und R3 in der Schaltung mit geschlossenem Schalter eine Parallelschaltung sind: beide ihrer Enden sind leitend miteinander verbunden.

Ich bin allerdings nicht einverstanden, dass in der Schaltung mit geschlossenem Schalter die Widerstände R1 und R4, oder die Widerstände R3 und R2, in Reihe zueinander geschaltet seien. Denn dazwischen liegt ja eine Verzweigung, und durch Verzweigungen kann man nicht so einfach "Reihenschaltungen hineininterpretieren".

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Ein Ersatzwiderstand ist das, was du oben mit R ges bezeichnet hast, für den Fall, dass der "Gesamtwiderstand" zum Beispiel von einer Reihenschaltung aus zwei Widerständen nicht der Widerstand der gesamten betrachteten Schaltung ist. Ich zeige das mal an dem Beispiel deiner Schaltung mit OFFENEM Schalter:

Da hast du bereits richtig festgestellt, dass dann R1 und R2 in Reihe, R3 und R4 in Reihe, sowie (R1+R2) und (R3 +R4) parallel zueinander sind.

Also berechnest du den Ersatzwiderstand R_12 der Reihenschaltung von R1 und R2 als

R_12 = R1 + R2 ,

der Ersatzwiderstand R_34 der Reihenschaltung von R3 und R4 ist

R_34 = R3 + R4

Dann hat sich die Schaltung auf eine Parallelschaltung der zwei Ersatzwiderstände R_12 und R_34 vereinfacht, und du kannst den Gesamtwiderstand R_ges ausrechnen als den Ersatzwiderstand R_1234 der Parallelschaltung von R_12 und R_34, also:

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Hast du damit verstanden, was mit einem Ersatzwiderstand gemeint ist, und magst du nun das ganze mal für die Schaltung mit GESCHLOSSENEM Schalter selbst versuchen ?