Belasteter Spannungsteiler

Gast #3876158
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Hallo,
ich komme bei meiner Berechnung nicht weiter.

Ich habe gegeben:
U=100V
R1+R2=400Ohm
U2=40V
RL=800Ohm

Ich soll R1 und R2 berechnen.

Dazu habe ich bereits folgende Formeln:

U=U1+U2 -> 100V=U1+40V  -> U1=60V

Rges=R1+(R2 || RL)

I= I Last + I q (Kirchhoff 1, Knotenregel)

I Last = -40V + I Last * 800 Ohm -> 0,05A (Kirchhoff 2, Maschenregel)

Nun weiß ich leider nicht weiter, könnt ihr mir einen Denkanstoß bzw
einen Tipp zum Weiteren Vorgehen geben? Danke im Vorraus!
Angehängte Dateien:
Gast #3876180
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Ich habe jetzt folgende Formel:

U2 = U* [ R2||RL / R1+(R2||RB)]

=> 0,4V = R2||800Ohm / R1 + (R2||800Ohm)

Dies muss ich ja nach R2 umstellen, was ich aber nicht hinbekomme...
kann mir jemand erklären, wie ich dies umstelle?
#3876203
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Moderator #3876225
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Daniel schrieb:
> U2 = U* [ R2||RL / R1+(R2||RB)]

Da fehlen die Klammern um R1+(R2||RL), und um R2||RL würde ich ebenfalls
welche setzen:

U2 = U * [(R2||RL) / (R1 + (R2||RL))]

Bevor du das Ganze nach R2 umstellst, musst du den ebenfalls unbekannten
R1 eliminieren.

Danach ersetzt du R2||RL durch einen Ausdruck ohne das ||-Zeichen.

Dann sollte das Umstellen nach R2 nicht mehr schwierig sein.

Heraus kommt eine quadratische Gleichung, deren Lösung man in der 9.
Klasse lernt.

Oder in welche Klasse gehst du?
Moderator #3876250
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Daniel schrieb:
> Yalu X, Klammern sind an diesen Stellen nicht zwingend notwendig.

Punkt-vor-Strich-Rechnung?

Die Division zählt dabei als Punkt-Operation, auch wenn dabei anstelle
des Doppelpunkts ein Schrägstrich verwendet wird ;-)

Daniel schrieb:
> Toll Max, dann steht dort: 400Ohm = 400Ohm :D

Du musst das natürlich in deiner Gleichung von weiter oben einsetzen,
nicht in der, die Max gerade hingeschrieben hat =:-o

Das Eliminieren von Unbekannten in Gleichungssystemen wird übrigens
schon in der 8. Klasse gelehrt. Deswegen noch einmal meine durchaus
ernst gemeinte Frage: In welche Klasse gehst du?
Gast #3877036
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Zwei Gleichungen und zwei Unbekante:

1.   R1+R2=400Ohm
2.   I1=I2+IL

Werte in Gleichung 2 einsetzen:

60V/R1 = 40V/(400Ohm-R1) + 40V/800Ohm

nach R1 auflösen:

R1 = 1,2kOhm +- sqrt(1,44-0,48)kOhm

Die erste Lösung ergibt einen negativen Wert für R2.
Die zweite Lösung:

R1 = 220,204 Ohm
R2 = 179,796 Ohm
Gast #3877223
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Tipp:
Satz von der Ersatzspannungsquelle.

Ul = UB+R2/(R1+R2)
Ri = R1||R2

Das Resultat ist eine Spannungsquelle mit Leerlaufspannung UL und 
Innenwiderstand Ri.

Damit kann man das auf einen unbelasteten Spannungsteiler reduzieren aus 
Ri und Rl.

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