Hallo, Ich lerne gerade für eine Klausur und kriege diese Aufgabe einfach nicht gelöst. Mein Ansatz war es, eine Strom Knotengleichung zu erstellen und dann Maschenumläufe zu machen, allerdings komme ich auf andere Ergebnisse. Wie gehe ich hier richtig vor? MfG Peter
Angehängte Dateien:
-
Aufgabe7.jpg
22 KB
Stromgleichung: I1 - ID2 - ID1 = 0 ( I1 hinter 10k) Dann Masche (links): -15V + 10k * I1 +0,7V = 0 => I1 = 1,43 mA Masche ( Rechts) : -0,7V + ID2 * 5k +0,7V = - 10V => ID2 = 2 mA Das wäre mein Ansatz, scheint aber falsch zu sein...
Die dioden seien ideal. Somit hast du an dem Knoten, an dem beide dioden angreifen eine Spannung von 0,7V (oder weniger) gehen wir davon aus, dass beide Dioden leiten) Dadurch bekommst du den Strom durch den 10k Widerstand Mit der Spannung an dem Knoten, den -10V und dem 5k Widerstand kannst du den Strom durch D2 berechnen. Durch D1 fließt somit die Differenz.
Erstmal Danke für deine Antwort. Ist das nicht das, was ich oben gemacht habe?
@ Peter92 (Gast) >Ich lerne gerade für eine Klausur und kriege diese Aufgabe einfach nicht >gelöst. Mein Ansatz war es, eine Strom Knotengleichung zu erstellen und >dann Maschenumläufe zu machen, Geht nicht, das funktioniert nur mit LINEAREN Bauteilen. Dioden sind nichtlinear. >Wie gehe ich hier richtig vor? Eine Diode hat in Vorwärtsrichtung ca. 0.7V, egal wie hoch der Strom ist. In Sperrrichtung fließt kein Strom, sie ist extrem hochohmig. D1 hängt mit der Kathode an Masse. D.h. die Anode kann maximal bis auf 0,7V ansteigen, wenn ein positiver Strom fließt. Der kann über den 10K Widerstand (Name fehlt!) von den +15V hereinkommen. Dort kommen minimal I = U / R = (15V-0,V)/10k = 1,43mA raus. Der rechte Zweig kann folgenden Strom nach -10V fließen lassen. I = U / R = (0,7V-0,7V-(-10V))/5k = 2mA. Was sagt uns das? Der rechte Zweig "zieht stärker" nach -10V als der linke nach +15V. D.h. die Spannung am Knotenpunkt D1/D2 liegt unterhalb von 0,7V. Das wiederum heißt, daß D1 in Sperrichtung gepolt wird. Also kann man sie gedanklich entfernen. Nun kann man das Ganze noch einmal ohne D1 durchrechnen, das ist ein einfacher Spannungsteiler.
Falk B. schrieb: > Was sagt uns das? Der rechte Zweig "zieht stärker" nach -10V als der > linke nach +15V. D.h. die Spannung am Knotenpunkt D1/D2 liegt unterhalb > von 0,7V. Das wiederum heißt, daß D1 in Sperrichtung gepolt wird. Also > kann man sie gedanklich entfernen. Nun kann man das Ganze noch einmal > ohne D1 durchrechnen, das ist ein einfacher Spannungsteiler. Ja. Darauf bin ich beim Nachrechnen gerade auch gekommen. Es fließt kein Strom durch D1.
Falk B. schrieb: > Was sagt uns das? Der rechte Zweig "zieht stärker" nach -10V als der > linke nach +15V. D.h. die Spannung am Knotenpunkt D1/D2 liegt unterhalb > von 0,7V. Das wiederum heißt, daß D1 in Sperrichtung gepolt wird. Also > kann man sie gedanklich entfernen. Nun kann man das Ganze noch einmal > ohne D1 durchrechnen, das ist ein einfacher Spannungsteiler. Vielen Dank für die ausführliche Antwort! Also war meine Rechnerei doch nicht falsch, nur nicht zu Ende gerechnet...? Allerdings verstehe ich nicht ganz, wieso die Spannung unterhalb 0,7V liegen muss, nur weil der rechte Zweig "stärker zieht" ? Könnte es sein, weil der Strom durch Diode 1 theoretisch negativ ( - 0,57mA) sein müsste, deshalb sperrt die Diode und der Strom ist Null ? Wieso bzw wo ist es ein Spannungsteiler, wenn D1 weg ist?
Peter92 schrieb: > Allerdings verstehe ich nicht ganz, wieso die Spannung unterhalb 0,7V > liegen muss, nur weil der rechte Zweig "stärker zieht" ? > Könnte es sein, weil der Strom durch Diode 1 theoretisch negativ ( - > 0,57mA) sein müsste, deshalb sperrt die Diode und der Strom ist Null ? > > Wieso bzw wo ist es ein Spannungsteiler, wenn D1 weg ist? Betrachte die Schaltung ohne D1. Wenn du dann mittels Spannungsteilerregel die Spannung des Knotens zwischen den 10k und D2 berechnest, stellst du fest, dass diese bezogen auf Masse negativ ist. Setzt man nun die Diode D1 ein, passiert nichts, da die Spannung entgegengesetzt ist. Der Stromkreis verändert sich nicht.
Hallo, ich glaub Ihr denkt zu kompliziert. Ich lass erst mal D1 aussen vor und berechne den Spannungsabfall an den Widerständen: für 10K: (25V-0,7V):3*2 = 16,2V für 5k: (25V-0,7V);3= 8,1 V Es fallen an D1 9,3V Zwischen +15V und Masse ab, dagegen das Potenzial zwischen Masse und -10V sind 10V (Ideale Diode in Sperrichtung = unendlich hoher Widerstand), damit liegen über D1 -0,7V und sie sperrt komplett. I=0 Dann bleibt nur noch der Strom im oberen Strang, einfach über 10k gerechnet I=U/R kommen 162mA bei raus. wzbw :) Gruß Chrizz
(c)chrizz schrieb: > für 10K: (25V-0,7V):3*2 = 16,2V > für 5k: (25V-0,7V);3= 8,1 V Wie kommst du auf das :3 *2 bzw das :3 ?
Peter92 schrieb: > Wie kommst du auf das :3 *2 bzw das :3 ? Er stellt quasi die Schaltung um und schiebt die diode ansEnde. Das Widerstandsverhältnis von 10k zu 10k+5k ist 2:3 und 5k zu 15k ist eben 1:3
@ Peter92 (Gast) >Allerdings verstehe ich nicht ganz, wieso die Spannung unterhalb 0,7V >liegen muss, nur weil der rechte Zweig "stärker zieht" ? >Könnte es sein, weil der Strom durch Diode 1 theoretisch negativ ( - >0,57mA) sein müsste, deshalb sperrt die Diode und der Strom ist Null ? ja. >Wieso bzw wo ist es ein Spannungsteiler, wenn D1 weg ist? Hallo?
M. H. schrieb: > Das Widerstandsverhältnis von 10k zu 10k+5k ist 2:3 und 5k zu 15k ist > eben 1:3 Okay, da fand ich das mit Maschen und Stromgleichung aber einfacher! Mir fehlt jetzt nur noch der Strom durch D2, ich würde diesen gerne mit der Methode ermitteln, die ich begonnen habe, also wie mir vorgeschlagen wurde, mit dem Spannungsteiler. Wie lautet die Gleichung dafür? UD2 = ((Uges-0,7V)*5k) / (10k + 5k) ((25V - 0,7V)*5k) / 15k = 8,1 V 8,1V / 5k = 1,62 mA richtig?
Peter92 schrieb: > Wieso bzw wo ist es ein Spannungsteiler, wenn D1 weg ist? Wenn du Widerstände in einer Serienschaltung hast, so wie hier (die Diode verändert nur Die Spannung, hat also keinen Einfluss darauf), dann ist die Spannung über einem Widerstand bezogen auf die Gesamtspannung gleich wie das Verhältnis des Widerstandes zum Gesamtwiderstand der Serienschaltung. Das nennt man Spannungsteiler.
Die Dioden werden als ideal angenommen. An diesen kann, wenn ein Strom fließt 0, 7 V abfallen oder keine Spannung. Ich würde die Diode D2 mit dem Widerstand von 5 k tauschen. Dann kann ich die Spannung über der Diode von 0,7 Volt mit den -10 Volt "verrechnen". Da über der Diode entweder 0,7 Volt abfallen können, wenn Strom fließt bzw. keine Spannung abfällt, wenn die Diode sperrt muss ich die Schaltung mit diesen zwei Werten durchrechnen. Viel Erfolg
Vielen Dank an alle! Die Aufgabe ist dank eurer Hilfe erfolgreich gelöst =)
Ihr denkt alle so kompliziert.... 10k, 5k, das ist Faktor 2, die Spannung ist nur Faktor 1,5. Der einzige Knoten liegt also auf negativem Potential. --> Diode hat Spannung in Sperrichtung -> Kein Strom. D1 ist irrelevant. Der Rest ist simpel - I=(25V-0,7)/Summe R Es gibt nur ein I. Formeln braucht man hier keine, bis aufs ohmsche Gesetz.
Ihr macht euch ja das Leben schwer. Die Dioden sollen ideal sein, d.h. fließt Strom (egal wie hoch) fällt an ihnen 0.7 V ab, ansonsten fließt kein Strom durch die Dioden. Betrachten wir uns die beiden Dioden. D1 hängt mit der Kathode an Masse, die Anode ist 0.7 V höher, oder tiefer, und über den 10k Widerstand an 15 V gelegt. Zwei Möglichkeiten: Die Anoden liegen über oder unter Massepotential 1. Anoden liegen 0.7 V über Masse: Durch D1 und D2 fließen, wenn die Anode höher ist als Masse, 1.43 mA. D2 hängt mit ihrer Anode an der Anode von D1. Da man ja jetzt schon weiß, dass die Anode von D2 auf 0.7 V liegt folgt daraus recht zügig, dass die Kathode von D2 auf Massepotential liegt, sprich über den 5 k Widerstand fallen -10 V ab. Durch D2 müssen also 2 mA fließen. So, der aufmerksame Leser merkt jetzt: Das kann ja nicht sein wenn durch D1 und D2 1.43 mA fließen kann nicht durch eine Diode 2 mA fließen in der gezeigten Verschaltung. Die Annahme, die Anoden liegen 0.7 V über Masse, muss falsch sein. 2. Anoden liegen 0.7 V unter Masse: Durch D1 fließt schon mal kein Strom, sie ist so nämlich in Sperrichtung. Durch D2 muss dann ein Strom von 16.2 V / 10 kΩ = 1.62 mA fließen bzw. 8.1 V / 5 kΩ. Und hier sieht man sofort, dass durch die Spannungsaufteilungen der Widerstände immer der selbe Strom raus kommt. Die Anoden müssen als 0.7 V unter Masse liegen. Sollte eigentlich kein Akt sein.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.