Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltbild richtig?


von Flo N. (dave001)


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Hallo an Alle,

ich habe ein SEHR banales Schaltbild zu dokumentieren und möchte fragen, 
ob das so richtig gezeichnet ist.

An ein Netzteil mit einer Ausgangsspannung von 5 V wird ein 
Widerstandsdraht mit 5.65 Ohm/Meter angeschlossen. Der Draht wird als 
Heizdraht verwendet und soll Styropor schneiden (Ist für ein 
Schulprojekt). Dafür benötige ich ein Schaltbild.

Ist es so richtig? Kann ich den Widerstand des Drahtes mit Ri 
bezeichnen?

: Verschoben durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Flo N. schrieb:
> Ist es so richtig? Kann ich den Widerstand des Drahtes mit Ri
> bezeichnen?

Ist ok, aber du solltest noch die Länge des Drahtes angeben, weil sich 
daraus der Widerstand und somit die umgesetzte Leistung ergibt.

Alternativ gibts du an Stelle der Spannung den fliessenden Strom an, 
denn dann spielt die Länge des Drahtes keine Rolle und die Wärmeleistung 
pro m ist durch den spezifischen Widerstand des Drahtes und den Strom 
vorgegeben. P = R * I^2

Letztlich bestimmt also der Strom und der spezifische Widerstand (und 
natürlich die Kühlung) die erreichte Temperatur.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flo N. schrieb:
> Ist es so richtig?
Nein. Ein Schaltplan ist erst dann korrekt, wenn ich mit diesem 
Schaltplan die Schaltung nachbauen könnte. Das kann ich so noch nicht, 
denn ein Widerstand wird nicht in Ohm pro Meter angegeben, sondern in 
Ohm.

Richtig brauchbar wäre es also, dem Widerstand einen Wert in Ohm zu 
geben, UND dann noch dazuzuschreiben, WAS das für ein Widerstand ist; 
nämlich ein Heizdraht aus bestimmtem Material mit spezifischem 
Widerstand und einer Länge.

> Kann ich den Widerstand des Drahtes mit Ri bezeichnen?
Du kannst ihn bezeichnen wie du lustig bist.
Du darfst nur keinen zweiten gleich bezeichnen. Du kannst ihn auch mit 
Rl oder mit Rd oder auch Rh bezeichnnen. Das wäre sinnvoller, denn das 
"d" könnte z.B. "Draht" heißen,  "l" wäre "Last" und "h" wäre "Heizung".
Ich kann mir allerdings überhaupt nicht vorstellen, was "i" hier 
bedeutet. Normalerweise werden Innenwiderstände mit "i" bezeichnet. 
Das sind aber ebenso normalerweise irgendwelche berechneten 
Ersastzwiderstände, die nicht (so ohne Weiteres) gemessen werden 
können.

von Flo N. (dave001)


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Hallo und Danke!

Ich habe nun eine neue Zeichnung angefertigt, ich denke so sollte es 
jetzt richtig sein oder ?

EDIT: Da kann etwas nicht stimmen, da wäre der Draht schon geschmolzen 
denke ich

: Bearbeitet durch User
von Dietmar S. (dsausw)


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Hi Flo,

um jetzt richtig die Korinthen zu ka...
Die eckigen Klammern sind zwar im Sprachgebrauch von
"ist Einheit von" korrekt, haben sich in der Technik aber nicht
durchgesetzt- selbst im Hochschulbereich nicht.
Man kann also durchaus angeben:
5V
0,848 Ω

von Flo N. (dave001)


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Vielen Dank, dann lass ich dir gleich mal wieder weg :)

von Joe F. (easylife)


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Flo N. schrieb:
> EDIT: Da kann etwas nicht stimmen, da wäre der Draht schon geschmolzen
> denke ich

Vermutlich.
Es fließen also 5V / 0,848 Ohm = 5,9A
5,9A * 5V = 29,5W

Eine ganze Menge für so einen Draht...

Darum kann man bei einer besseren Styroporsäge die Spannung auch 
(runter) regeln (oder den Strom begrenzen, z.B. mit einem 
Vorwiderstand).

: Bearbeitet durch User
von Ingo (Gast)


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[Klugscheiß]
In deinem Schaltbild fehlt noch die Energiequelle, Spannungspfeile 
alleine genügen da eigentlich nicht, auch wenn es in der Praxis gern 
vernachlässigt wird.
[/Klugscheiß]

von Tom (Gast)


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Die Kringel links zeigen eigentlich nur Stellen an, zwischen denen man 
Spannung/etc. misst, auch der Pfeil zeigt eine gemessene Spannung, keine 
angelegte.

Wenn Du nur deinen Schneidedraht dokumentieren möchtest, (z.B. damit ein 
Kunde das passende Netzteil auswählen kann,) wäre die Zeichnung oben 
richtig. Dann wäre aber der 5V-Pfeil überflüssig, da die Spannung erst 
durch die Verschaltung mit dem Netzteil entsteht. Einen Widerstand ohne 
weitere Verbindungen, an dem 5V anliegen, gibt es nicht. Natürlich kann 
man trotzdem dazuschreiben, dass der Widerstand für korrekte Funktion 
des Geräts mit 5V versorgt werden soll.

Wenn Du das Gesamtsystem aus Netzteil und Heizdraht dokumentieren 
möchstest, gehört eigentlich eine Spannungsquelle dazu, die die Spannung 
anlegt und den Stromkreis schließt:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/56/Quelle_U-Schaltzeichen.svg/150px-Quelle_U-Schaltzeichen.svg.png

Dietmar S. schrieb:
> Man kann also durchaus angeben:
> 5V
Muss man auch, wenn man es richtig machen will. Die eckigen Klammern 
sind nur so richtig:
Auch an Achsenbeschriftungen haben eckige Klammern nichts verloren.

von Tcf K. (tcfkao)


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Einfache Problemstellung, viele Fragen...

Wie kommst Du auf die 0,848 Ohm? Mit der Rechnung 5,65 Ohm/m * 0,15m = 
0,8475 Ohm?
Datenblatt:
http://www.isabellenhuette.de/pdf/WIDER_LEG/DE/ISA-CHROM.pdf
Dann solltest Du noch angeben dass der Draht d = 0,5 mm hat.

Der Widerstand im Datenblatt ist der KALTwiderstand! Der Draht hat einen 
TK (Temperaturkoeffizient), d.h. mit der Temperatur steigt der 
Widerstand und die Leistung sinkt demzufolge.

Bei Heizwiderständen wird oft der Fehler gemacht die gewünschte 
Heizleistung mit dem Kaltwiderstand zu berechnen. Erwärmt sich der Draht 
dann mit Anlegen der beabsichtigten Spannung sinkt die Leistung und die 
gewünschte Temperatur wird nicht erreicht.
Zusätzlich zu der Verringerung der Heizleistung mit der Temperatur nimmt 
bei höheren Temperaturen die abgestrahlte Leistung mit der dritten 
Potenz zu (Physik!), es tritt also eine Stabilisierung der Temperatur 
ein.

Allerdings scheinen mir hier 30 Watt auf 15 cm echt etwas viel zu 
sein... Styropor ist brennbar und dabei entsteht Dioxin...

@Tom: Die frisch reparierte LaTeX-Funktion genutzt? ;)

von Flo N. (dave001)


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So also, ja es ist wirklich eine banale Aufgabenstellung, ich brauche 
das eigentlich nur für die Dokumentation des Projektberichtes. Mein 
Betreuer hat eigentlich mit Elektronik nicht viel am Hut, eher mit 
Simulationstechnik. Aber aus Interesse möchte ich es trotzdem richtig 
machen. Also auf ein neues :)

Die 5V waren echt zu viel, mir ist eingefallen, dass ich "empirische" 
Versuche mit einem Labornetzteil gemacht hatte. Das habe ich volle Pulle 
auf 3A hochgedreht und es hat ausgereicht um das Material zu schneiden.

Ist es denn so jetzt richtig *Augen zu halt

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Flo N. schrieb:
> volle Pulle
> auf 3A hochgedreht

D.h. dein Labornetzteil ist in die Strombegrenzung gegangen, und hat die 
Spannung auf ca. 2.54V gesenkt... ;-)

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Flo N. schrieb:
> Ist es denn so jetzt richtig
Ja, aaaaber: du brauchst nicht alle Stellen deines Taschenrechners dort 
hinschreiben. Auf das Promille gerundete 0,85 Ohm reichen völlig...

von Tom (Gast)


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Kleinkram: Wie alle Größen bekommt auch die Spannung ein Leerzeichen 
zwischen Zahl (3) und Einheitensymbol (V).

Und wie jemand oben erwähnt hat, würde ich auch zwischen dem Widerstand 
bei Raumtemeperatur und W. im Betrieb unterscheiden.

von Tcf K. (tcfkao)


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Man schreibt Rk für Kaltwiderstand und Rw für Warmwiderstand... hier 
also sind die Rk = 0,85 Ohm.

von Toxic (Gast)


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@Flo Norbert (dave001)
Solltest Du 1++ Ambitionen haben  ..... siehe Anhang.....  ;-)

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