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
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.
@ 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
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
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.
Aufgabe7.jpg
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