Hallo,
ich habe mir gerade mal die Klausur vom letzten Semester angesehen und
habe ein paar Fragen zu der Aufgabe:
Ich hätte das ganze jetzt mit Maschen und Knotengeichungen gelöst, aber
anscheinend geht es noch einfacher, da ja || erlaubt ist. Aber wie löst
man solche Aufgaben am einfachsten?
Ok also ersetzte ich erstmal die Stromquelle durch einen Leerlauf.
Da bleibt ein Stromteiler Übrig.
Es gilt also:
I_x = ( (G_2)/(G_4) ) * I_1
I_x = ( (G_2)/(G_4) ) * (U_q)/(R_1)
Ist der Ansatz erst mal richtig?
Gut ich weis jetzt wies geht. Mit der Spannungsteilerformel hauts bin.
Aber wieso kann ich das übrig gebliebene nach deaktivieren der
Stromquelle nicht als Stromteiler sehen?
Also zum ersten Bild:
Ich würde mitm Superpositionsprinzip rechnen, also jede Quelle einzeln
betrachtet
Uq betrachtet (mit Iq rausgenommen)
Ix = -Uq/((R2//R3//R4)+R1)*(R2//R3//R4))
Iq betrachet (Uq kurzgeschlossen)
Ix = Iq/((R1//R4)+R2)*(R1//R4)
Beides addiert: -Uq/((R2//R3//R4)+R1)*(R2//R3//R4)) +
Iq/((R1//R4)+R2)*(R1//R4)
Das kann aber auch nicht stimmen, oder? So komme ich jetzt aufs
richtige:
I_q Leerlauf:
U_2/U_q=(R_2||R_4)/(R_2||R_4+R_1)
Ix=(R_2||R_4)/(R_2||R_4+R_1) * (U_q/R_2)
Aber wie kommt das negative Vorzeichen zustande? Und warum kann ich das
nicht wie ich erst versucht habe als Stromteiler sehen?
Quatsch ich hab mir mir nen Fehler bei der Spannung:
U2 = -Uq/((R2//R4)+R1)*(R2//R4))
so muss es heißen sry :/
so hast dus ja auch jetzt
Das negative Vorzeiche kommt daher weil der Strom eigentlich in die
andere Richtung fließen würde, also entgegengesetzt dem Pfeil der
Spannungsquelle.
Was genau willst du denn als Stromteiler betrachten, also mit welcher
Quelle?
Naja also von der Spannungsquelle Uq und dem Widerstand R1 wird ja ein
Strom erzeugt(U_q/R_1), der sich dann auf R2 und R4 aufteilt. WO habe
ich da einen Denkfehler?
Ah super danke. Jetzt zur deaktivierten Spannungsquelle. Der Strom I_q
wird ja auf die 3 parallelgeschaltenen widerstände R1,R2,R4. Aufgeteilt.
Bei Wiki steht für den Stromteiler:
Teilstrom/Gesamtstrom=Gesamtwiderstand/vom Strom durchgeflossener
Widerstand
Das wäre doch:
Ix=((R1||R2||R4)/R2) * Iq
Oder sehe ich das falsch?
Ist das die Regel, nach der du gerechnet hast:
Teilstrom/Gesamtstrom=Vom Teilstrom nicht durchgeflossener
Widerstand/Ringwiderstand der Masche. Nur Wie berechnet sich der
Ringwiderstand der Mache?
Ja genau, so hab ich gerechnet.
Ringwiderstand ist in diesem Falle einfach die Summer der beiden
Widerstände die vom Strom durchflossen werden, hier also (R1//R4)+R2).
Eigentlich ist in dem Falle auch schon die andere Formel besser da es ja
3 Widerstände sind aber diese Formel kannst du auch immer anwenden. Du
musst halt nur alle Widerstände die du NICHT betrachtest zu einem
Ersatzwiderstand zusammenfassen und dann hast du ja sogesehen wieder nur
2 Widerstände
Wenn du nach dem Superpositionsprinzip rechnest und Uq betrachtest musst
du alle Stromquellen rausnehmen. Dann ist das Ende von R4 nirgends mehr
angeschlossen, also liegt auch keine Spannung an R4 an. Wenn du dir es
eher durch Vorstellungskraft überlegst hat eine Stromquelle im Idealfall
einen unendlichen Widerstand. Somit würde durch R4 gar kein Strom
fließen, da der Widerstand unendlich ist. aus U=R*I folgt also eine
Spannung von 0V (da I=0)
EDIT: Vom Ansatz her würd ich es auch wie vorher machen. Jede Quelle
einzeln betrachten (immer drauf achten die anderen vorhandenen
Spannungsquelle werden kurzgeschlossen, Stromquellen werden
rausgenommen), Spannungs oder Stromteiler für jede Quelle aufstellen und
die Teilergebnisse zu einem Gesamtergebnis addieren.
EDIT2: Nur aus Interesse was studierst du genau? Und welches Semester?
Also auf die untere Gleichung komme ich nun. Iq2 muss man sicher nicht
einzeln betrachten, da dieser nach deaktivieren von Iq1 keinerlei
Einfluss mehr auf Iy hat, oder?
Wie man auf Ux kommt ist mir allerdings noch unklar.
Ja genau, wenn du Iq1 rausnimmst fließt der Strom vom Iq2 ja nur durch
R4 denn der Rest der Schaltung ist nur noch einseitig mit der Quelle
verbunden. Wenn du Ux haben willst schaust du wieder einzeln auf Uq, Iq1
und Iq2. Uq1 haben wir festgestellt hat keinen Einfluss auf Ux wegen
Uq1, also können wir uns die Betrachtung sparen.
Wenn du Iq1 anschaust fliegt Iq2 raus, Uq wird kurzgeschlossen. Die
Spannung ergibt sich also aus dem Gesamtstrom * R4, da R4 in Reihe zur
Stromquelle liegt. Da man von einer Stromquelle den Gesamtstrom nicht
ausrechnen muss, da dieser gegeben ist (nämlich Iq1) ist Ux1 = Iq1*R4.
Wenn du Iq2 anschaust fliegt Iq1 raus, Uq wird kurzgeschlossen. Der
Strom fließt nur noch über R4. Jetzt hat der Strom aber eine andere
Richtung als die gepfeilte Spannung, daher ist die Spannung negativ.
Also Ux2 = -Iq2*R4.
Ux = Iq1*R4 -Iq2*R4
R4 ausklammern: R4(Iq1-Iq2)
Ok gut. Nochmal zu Iq2. Der Pfeil über der Stromquelle gibt ja auch den
Spannungsabfall an, oder? Dann würden die Pfeile über dem Widerstand R4
und der Stromquelle ja in Unterschiedliche Richtungen zeigen. Das wäre
doch aber ganz normal das Verbraucher Zählpfeilsystem. Wieso fließt da
der Strom in eine andere Richtung als durch die Pfeile gezeigt?
Nein, der Pfeil an der Stromquelle gibt die Richtung des Stromes an.
Dann hast du am Widerstand die Spannung nach unten und den Strom nach
oben. Du kannst ja auch schauen wenn du Iq1 betrachtest ist der Strom
genau anders herum als der von Iq2 (also wenn sie durch R4 fließen) also
muss ja einer schon mal negativ gewertet werden
Ok vielen dank. Da werde ich mich jetzt mal an den letzten beiden
Aufgaben versuchen. Mit der Leistung sollte ja analog gehen. Da muss man
ja zu der Spannungsquelle den Strom suchen, und zur Stromquelle die
Spannung. Bei der 2. Aufgabe weiss ich allerdings nicht, was das Quadrat
bedeutet.
>Ja genau, wenn du Iq1 rausnimmst fließt der Strom vom Iq2 ja nur durch>R4 denn der Rest der Schaltung ist nur noch einseitig mit der Quelle>verbunden. Wenn du Ux haben willst schaust du wieder einzeln auf Uq, Iq1>und Iq2. Uq1 haben wir festgestellt hat keinen Einfluss auf Ux wegen>Uq1, also können wir uns die Betrachtung sparen.>>Wenn du Iq1 anschaust fliegt Iq2 raus, Uq wird kurzgeschlossen. Die>Spannung ergibt sich also aus dem Gesamtstrom * R4, da R4 in Reihe zur>Stromquelle liegt. Da man von einer Stromquelle den Gesamtstrom nicht>ausrechnen muss, da dieser gegeben ist (nämlich Iq1) ist Ux1 = Iq1*R4.>>Wenn du Iq2 anschaust fliegt Iq1 raus, Uq wird kurzgeschlossen. Der>Strom fließt nur noch über R4. Jetzt hat der Strom aber eine andere>Richtung als die gepfeilte Spannung, daher ist die Spannung negativ.>Also Ux2 = -Iq2*R4.>>Ux = Iq1*R4 -Iq2*R4>R4 ausklammern: R4(Iq1-Iq2)
Warum denn so aufwendig? Der Strom durch R4 ist Iq1 - Iq2. Ux ist sein
Spannungsabfall an R4, also Ux = R4 x (Iq1 - Iq2).
Kai Klaas
Hallo alle miteinander,
wieso fließt den bei Betrachtung der Stromquelle Iq2 in die falsche
Richtung? Der Strom hat doch genau die entgegengesetzte Spannung, wie
sie über R4 abfällt...genau wie beim Verbraucherzählpfeilsystem
gefordert.
Nein, beim VZS sind Spannungs- und Strompfeile in die gleiche Richtung.
Und wenn es anders herum wäre müsste Iq1 ja negativ sein, denn Iq2 und
Iq1 zeigen nicht in die gleiche Richtung also im Endeffekt kommt es aufs
gleiche raus nur dass die Spannung einmal negativ wäre
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