Hallo, Könnte mir jemand bitte erklären, wie ich das 'Ersatzspannungsquelle anwenden' zu verstehen habe, und geschickt umsetze? Nach den Informationen die ich habe, wäre es mir möglich, U1,R1,R2 zusammenzufassen, und den Rest als Last(widerstand) anzusehen, aber aufgrund der zweiten Spannungsquelle scheint das unmöglich (Der zweite Knoten ist ja nicht auf Masse). Andererseits, sobald ich den Teil links von R3 zusammengefasst hätte, wären beide Potentiale zur Berechnung von I_R3 bekannt. Danke schonmal!
Also erstmal kann man R4 völlig vernachlässigen, der spielt für den Rest der Schaltung keine Rolle.
Wenn U2 Null wäre, ist die Berechnung einfach, R2 liegt dann parallel zu R3. Mit U2 wird die Spannung über R3 kleiner, der Strom geringer und die Spannung am Knotenpunkt der drei Widerstände steigt. Aber wo man jetzt sinnvoll eine zusätzliche Quelle einbauen soll, sehe ich auch noch nicht.
Wenn es ein lin. System ist: Leerlaufspannung Kurzschlussstrom => U0 und Ri Was du an so einer Quelle ranhängst: egal, Zur Bestimmung reichen obige angaben. Ich hoffe, ich habe deine Frage richtig verstanden Siehe google, zB http://www.phyta.net/ersatzspannungsquelle.htm zu R4: der ist wichtig - zum Wärmen im Winter, sonst hat der keinen Beitrag. Schwere Aufgabe: wie groß ist der Strom durch R4 ieweils von den verschiedenen Spannungsquellen ? Superposition, oder wie berechnet man das? :-) (ist heute der 1.4. ? )
Meiner Meinung nach sollst Du aus der Spannungsquelle U1 mit Serienwiderstand eine Stromquelle I1 mit Parallelwiderstand machen. Dann kannst Du R1 und R2 zusammenfassen. Die resultierende Stromquelle mit Parallelwiderstand wandelst Du wieder in eine Spannungsquelle mit Serienwiderstand. Dann kannst Du diesen Widerstand mit R3 zusammenfassen. Die wandelst Du wieder in eine Stromquelle und dann kannst Du diesen Widerstand wieder mit R4 zusammenfassen. Am Schluß hast Du nur eine Spannungs- bzw. Stromquelle und einen Widerstand. Ich hoffe das war etwas verständlich, ist blöd ohne Zeichnung. Stichwort ist auf jeden Fall Quellenumwandlung.
Hallo Bert, was ich grundsätzlich versuch ist es den Schaltplan zu vereinfachen. Schau mal im Anhang, vielleicht ist es so verständlicher. R4 wurde weggelasse
R1 und R2 bilden also im Prinzip einen Spannungsteiler. D.h. wenn ich den zum Innenwiderstand meiner Ersatzspannungsquelle umwandele, hab ich das doch schon gelöst!?
1 | U_L = U_q - I_L * R1 || R2 |
2 | |
3 | und |
4 | |
5 | I_R3 = (U_L - U2) / R3 |
6 | |
7 | mit |
8 | I_L = I_R3 |
9 | |
10 | komme ich auf |
11 | |
12 | I_R3 = (U_q - U2)/ R3 + R1||R2 |
13 | |
14 | ca. 1 mA |
Kann das jemand nachvollziehen?
Mein Spice sagt 85.4 uA, meine Handrechnung ebenfalls. Ich poste mal nur das Ergebnis, falls Du noch Fragen hast, frag. U = ( R1 || R2 ) / R1 * ((( R1 || R2 ) + R3 ) || R4 ) / (( R1 || R2 ) + R3 ) R = (( R1 || R2 ) + R3 ) + R4
U = U1 * ( R1 || R2 ) / R1 * ((( R1 || R2 ) + R3 ) || R4 ) / (( R1 || R2 ) + R3 )) Hab U1 vergessen, und Klammern sind jetzt auch hoffentlich alle da.
ah, danke, ich versuch's mal nachzuvollziehen! danke auch an die anderen für die hilfe!
Verdammt nochmal, ich bin zu blöd die Ergebnisse vom Zettel ordentlich
abzuschreiben. Also nochmal:
>R = (( R1 || R2 ) + R3 ) + R4
soll R = (( R1 || R2 ) + R3 ) || R4
Hier hab ich U2 vergessen:
U = U1 * ( R1 || R2 ) / R1 * ((( R1 || R2 ) + R3 ) || R4 ) / (( R1 || R2
) + R3 )) - U2
Oh Mann, heut ist nicht mein Tag, ich hab die Angabe nicht richtig gelesen. Ich hab gedacht ihr sollt die ganze Schaltung auf eine Spannungsquelle und einen Widerstand reduzieren und davon den Innewiderstand und die Leerlaufspannung berechnen. Sorry. Prinzipiell funktioniert das aber schon auch so, eben mit Quellenumwandlung. Ich lass das aber heute sein, Lesen und Denken ist heut nicht so mein Ding...
Okay, also ich lag fast richtig. Warum es bislang nicht aufging, habe ich noch nicht analysiert, aber die richtige Methode, um auf die Spannung der Ersatzspannungsquelle (U1, R1,R2 -> Uers, Rers) zu kommen, findet sich im Werkzeugkasten der Zweipoltheoretiker: Uers = U1 * (R2 / (R1 +R2)) Darauf kommt man, wenn man von den Klemmen des Zweipols aus, den (U1, R1,R2 -> Uers, Rers) darstellen, die Spannungsteilerregel anwendet: U / Uers = R1 / R1||Rs Für den Ersatzwiderstand ist wie bisher Rers = R1||R2 richtig, aber es leuchtete mir erst ein, als ich 'von den Klemmen aus geguckt' habe.
Dan hat die vernünftigste Idee, erst in Stromquelle und dann wieder zurück umwandeln, dann geht das schrittweise: 1.) Spannungsquelle U1 mit Innenwiderstand R1 entspricht einer Stromquelle von 34V/8,2kOhm= 4,1463... mA mit demselben Innenwiderstand R1 2.) R2 liegt jetzt parallel zu R1, 1/(1/8k2 + 1/15k)=5,30..kOhm 3.) Das entspricht wieder einer Spannungsquelle von 4,1463..mA * 5,30.. kOhm= 21,98.. V mit Innenwiderstand 5,30.. kOhm 4. Dieser Innenwiderstand liegt jetzt in Serie zu R3, U2 reduziert die Spannung über dieser Serienschaltung auf (21,98..-6)V = 15,98..V Damit ist I3= 15,98V/(22+5,30..)kOhm =0,58mA wie Bert schon schrieb.
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