Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gesamtwiderstand


von werschon (Gast)


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Hallo, habe leider nicht studiert und mein Berufsschulwissen gibt das 
nicht her, wie berechne ich den Gesamtwiderstand?

: Verschoben durch User
von Teo D. (teoderix)


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Gib das mal ner Suchmaschine zu fressen:
kirchhoffsche knoten maschenregel

Gibt sicher was verständlich gestaltetes.

Beitrag #5511654 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Benjamin S. (recycler)


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So leicht ist  das auf Anhieb nicht, weil es keine reine Parallel- bzw. 
Reihenschaltung ist.
Es gibt aber Hilfsmittel, das aufzulösen, vgl. hier unter 
"Stern-Dreieck-Umwandlung":
https://www.grund-wissen.de/elektronik/schaltungen/reihenschaltung-und-parallelschaltung.html

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Der alte Kirchhoff ist natuerlich nie verkehrt, aber wahrscheinlich 
gehts ganz holzhammermaessig auch gut mit:

https://de.wikipedia.org/wiki/Stern-Dreieck-Transformation

z.B. das Dreieck: R1 R2 R5 in einen Stern verwandeln und das Dreieck R11 
R12 R13 auch.

Gruss
WK

von Stromberg B. (Gast)


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Naja, ich schätze mal, ohne jetzt den Taschenrechner bemühen zu müssen, 
sind das in etwa so um die 20 Ohm rum.

von Teo D. (teoderix)


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Dergute W. schrieb:
> gehts ganz holzhammermaessig auch gut mit:
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Stern-Dreieck-Transformation

Na, davon hams ma nix erzählt. :)
Ty, ich zieh mir das ab <24°C mal rein, Danke.

von Der Andere (Gast)


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Das ist eine Abwandlung des alten Widerstände als Kanten eines Würfel 
Problems.
Da kann man oft mit Symmetrien vereinfachen und Punkte finden die auf 
gleichem Potential liegen müssen und die man deshalb ohne Verfälschung 
parallel schalten kann. Oder man erhält 2 Teilnetze die symmetrisch sind 
und man nur noch eins davon berechnen muss.

Aber ich sehe jetzt auch nicht direkt was.
Vieleicht mal jeden Widerstand durch eine Reihenschaltung von 5 Ohm 
Widerstände ersetzen, oder die 5 Ohm als Parallelschaltung von 2 10 Ohm, 
vieleicht wird dann eine Symmetrie deutlich.

von Nettes Mann (Gast)


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werschon schrieb:
> Gesamtwiderstand

19.2857 Ω

Werte richtig abgeschrieben?

von Helmut S. (helmuts)


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Rges = 2565/133 Ohm = ca. 19,286Ohm

Wenn man es unbedingt selber berechnen will, dann wäre das 
Kreisstromverfahren eine gute Lösung. Natürlich gleich mit Zahlen und 
nicht symbolisch.

von Nettes Mann (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Rges = 2565/133 Ohm = ca. 19,286Ohm
>
> Wenn man es unbedingt selber berechnen will, dann wäre das
> Kreisstromverfahren eine gute Lösung. Natürlich gleich mit Zahlen und
> nicht symbolisch.

Er hat mich Sicherheit die Werte falsch abgepinselt.

Wenn man die Werte von R5 und R7 vertauscht
und R6 mit R11 tauscht,
dann kommt ein glattes Ergebnis raus, nämlich

15 Ω

von Erich (Gast)


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Nettes Mann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Rges = 2565/133 Ohm = ca. 19,286Ohm
>>
>> Wenn man es unbedingt selber berechnen will, dann wäre das
>> Kreisstromverfahren eine gute Lösung. Natürlich gleich mit Zahlen und
>> nicht symbolisch.
>
> Er hat mich Sicherheit die Werte falsch abgepinselt.
>
> Wenn man die Werte von R5 und R7 vertauscht
> und R6 mit R11 tauscht,
> dann kommt ein glattes Ergebnis raus, nämlich
>
> 15 Ω

Und wenn man R2 und R6 zu 6 Ohm wählt,
R1 zu 24 Ohm und die restlichen zu 22 Ohm,
dann kommt auch was fast glattes raus, 7 * PI() Ohm.

von Stromberg B. (Gast)


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Hier die richtige Skizze mit einem Gesamtwiderstand von Rges = 15 Ohm.

von werschon (Gast)


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Nettes Mann schrieb:
> 19.2857 Ω

Danke Mann :)

von Jemand (Gast)


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Hallo

wofür in aller Welt braucht man so etwas in der realen Welt bei realen 
Problemen?

Also nicht als perfide Foltermethode bösartiger Lehrer (Immer wider als 
Lernkontrolle deklariert...)oder als kleines Rätsel von gelangweilten 
Elektrotechnikern?

Jemand

Beitrag #5511949 wurde vom Autor gelöscht.
von Teo D. (teoderix)


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Jemand schrieb:
> Also nicht als perfide Foltermethode bösartiger Lehrer

Schaltungs-Anal-Yse ???

Ich, nö nich das ich wüste, irgend wann mal mit sowas, konfrontiert 
worden wäre. Aber ähnliche (simpler) Probleme, tauchen schon mal auf. 
Mir wollen grad nur keine zBs einfallen... :)

von ge-nka (Gast)


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die Stern-Dreieck-Umwandlung beide Schaltungsvarianten gibt es in 
Generatorschaltungen der Stromnetze, in der Antriebstechnik mit 
leistungsstarken Elektromotoren und in Brückenschaltungen.
https://elektroniktutor.de/analogtechnik/stdrumw.html

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Jemand schrieb:
> wofür in aller Welt braucht man so etwas in der realen Welt bei realen
> Problemen?

Solche Schaltungen aus ausschließlich ohmschen Widerständen tauchen in
der Praxis wohl kaum auf. Aber mit ein paar Kondensatoren, Spulen,
Transistoren oder Opamps kann daraus durchaus etwas Sinnvolles
entstehen. Die Berechnungsmethoden bleiben dabei weitgehend dieselben.

Um das Verständnis für die Kirchhoffschen Regeln, die Stern-Dreieck-
Transformation u.ä. zu vermitteln, wird in den (Hoch-)Schulen erst
einmal mit einfachen Bauelementen (in diesem Fall mit Widerständen)
begonnen, um nicht zu viele Baustellen auf einmal aufzumachen.

Helmut S. schrieb:
> Rges = 2565/133 Ohm

Nur der Vollständigkeit halber: Den Bruch kann man zu 135/7 kürzen ;-)

von Elektrofan (Gast)


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> ... wofür in aller Welt braucht man so etwas in der realen Welt
> bei realen Problemen?

Unser Energieversorgungsnetz ist wohl noch viel unpraktischer zu 
rechnen.
Und es WIRD gebraucht ...

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

So ganz spontan fiele mir evtl. ein thermisches Ersatzschaltbild ein. 
Sowas, wo vielleicht links ein Halbleiter mit seiner "Junction" ist, die 
eine gewisse Leistung verheizt, die ganzen Widerstaende sind 
irgendwelcher mehr oder weniger gut waermeleitender Krempel wie z.b 
Vergussmasse, Gehaeuse, Platine und rechts ist dann der Rest der Welt, 
also "Ambient"...
Der eine Zweig ist der Waermefluss "nach unten" durch die Platine nach 
Ambient und der andere Zweig der Waermefluss "nach oben" ueber die Luft 
nach Ambient...

Aber klar ist: Eine Hausfrau, die im Supermarkt einkaufen geht, muss 
sowas nicht ausrechnen koennen.

Gruss
WK

von Teo D. (teoderix)


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Dergute W. schrieb:
> So ganz spontan fiele mir evtl. ein thermisches Ersatzschaltbild ein.

Mit "Gas, Wasser, Schei.." hab ich Bildchen im Kopf, das Thermischezeugs 
ist da doch wesentlich abstrakter.
Dennoch bekomme ich deinen Mist, nich mehr aus dem Kopf. Irgendwie hat 
das was. :)

von Xeraniad X. (xeraniad)


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Guten Tag
Zwecks Verifikation hab ich es auch versucht (mit den von werschon 
gegebenen Werten).
wie erwähnt wurde.

: Bearbeitet durch User
von Stromberg B. (Gast)


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Xeraniad X. schrieb:
> Zwecks Verifikation hab ich es auch versucht (mit den von werschon
> gegebenen Werten).

135 durch 7 ist genauso Aussagekräftig wie:

https://www.youtube.com/watch?v=9HEQjTvTNzo

Interessant wäre jetzt mal der genaue Rechenweg?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Stromberg B. schrieb:
> Interessant wäre jetzt mal der genaue Rechenweg?

Wenn man die Lösung nicht dem Computer überlassen kann, darf oder will,
würde ich jeweils auf die linken drei und die rechten drei Widerstände
die Dreieck-Stern-Transformation anwenden. Auf Grund der Symmetrie der
Schaltung fällt die Berechnung dabei nur einmal an.

von Jemand (Gast)


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Hallo

"Um das Verständnis für die Kirchhoffschen Regeln, die Stern-Dreieck-
Transformation u.ä. zu vermitteln, wird in den (Hoch-)Schulen erst
einmal mit einfachen Bauelementen (in diesem Fall mit Widerständen)
begonnen, um nicht zu viele Baustellen auf einmal aufzumachen."

Das glaube ich dir jetzt einfach mal so, stelle aber die eventuell 
ketzerische "Frage" die du sicherlich auch nicht wirklich beantworten 
kannst es sei denn mehr in Form einer Meinungsäußerung:

Warum lehrt man denn nicht erstmal "alles" was man für die praktisch 
sinnvolle Anwendung benötigt also wohl das notwendige (und nicht mehr) 
über Kondensatoren bzw. Kapazitäten, Spulen bzw. Induktivitäten und 
eventuell die erforderlichen Grundlagen der OPs ?
"Natürlich" nur soweit wie es erstmal erforderlich ist, der Rest sollte 
dann später kommen wenn alles "sitzt" und wirklich verinnerlicht ist.

Irgendwie kommt es mir als Außenstehender (habe nie studiert) so vor als 
wenn es nicht um wirkliche Wissensvermittlung und echtes Verständnis 
oder sogar das wecken von Begeisterung in einen E-Technik Studium (oder 
auch "nur" in einen Lehrgang für den Berufseinstieg bzw. Qualifikation) 
geht, sondern darum Prüfungen zu bestehen und letztendlich den Abschluss 
bzw. dazu gehörigen Titel zu erlangen.

Studieren einfach nur des Wissenserwerb und der Begeisterung an der 
Sache wegen, und entsprechende Wissensvermittlung und Umgang der 
Lehrenden und Lernenden und sich Zeit nehmen zu dürfen scheint zumindest 
in der E-Technik nicht möglich zu sein, sehr schade...

Oder sollte ich mich täuschen - was für eine (preiswerte) 
Bildungseinrichtung müsste ich da nutzen wenn reines autodidaktisches 
Lernen (besonders wenn es an die "Hardcore" geht wo bestimmt Fragen 
aufkommen die Bücher oder Onlinemedien nicht im Einzelfall genau passend 
erklären können)nicht in Frage kommt und angstfreie (weil Punkte, Noten 
usw. nicht wirklich kritisch wären - wenn schlecht abgeschnitten und 
nicht verstanden macht man es halt entspannt und ohne Druck nochmal...) 
Prüfungen sehr hilfreich wären?

Grundlagenvermittlung gibt es gerade im Netz vielfach, und oft auch sehr 
gut verständlich, aber wenn es dann "richtig" tief in die Materie geht 
gibt es entweder gar nichts mehr, oder es wird sich erkennbar nicht 
bemüht die Vorgänge Praxisnah und verständlich zu erklären.
Ich beziehe mich jetzt auch das Zielpublikum "E-Technik Begeisterter" 
der mehr Verstehen will, aber auch viel Zeit hat und keinen offiziellen 
Titel und Abschluss benötigt - ja solche Leute gibt es. :-o


mfg

Jemand

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,


Jemand schrieb:
> Warum lehrt man denn nicht erstmal "alles" was man für die praktisch
> sinnvolle Anwendung benötigt also wohl das notwendige (und nicht mehr)
> über Kondensatoren bzw. Kapazitäten, Spulen bzw. Induktivitäten und
> eventuell die erforderlichen Grundlagen der OPs ?

Weils eben ein Studium ist und keine Ausbildung. Im Studium sind die 
theoretischen Grundlagen im Vordergrund. Wenns einen wirklich 
interessiert, hat man sich die Praxis eh' schon lange vorher privat/in 
einer Ausbildung angeeignet.

> Irgendwie kommt es mir als Außenstehender (habe nie studiert) so vor als
> wenn es nicht um wirkliche Wissensvermittlung und echtes Verständnis
> oder sogar das wecken von Begeisterung in einen E-Technik Studium (oder
> auch "nur" in einen Lehrgang für den Berufseinstieg bzw. Qualifikation)
> geht, sondern darum Prüfungen zu bestehen und letztendlich den Abschluss
> bzw. dazu gehörigen Titel zu erlangen.

Das Studium ist nicht dazu da, die Begeisterung zu wecken. Die 
Begeisterung sollte schon vorher da sein. Wenn du den Hund zum Jagen 
tragen musst, wird's nie ein guter Jagdhund.

> Studieren einfach nur des Wissenserwerb und der Begeisterung an der
> Sache wegen, und entsprechende Wissensvermittlung und Umgang der
> Lehrenden und Lernenden und sich Zeit nehmen zu dürfen scheint zumindest
> in der E-Technik nicht möglich zu sein, sehr schade...

Also zumindest vor nem Vierteljahrundert war das sehr wohl moeglich ;-)
Ich geh' mal davon aus, dass das heute auch noch so ist.
Klar, wenn man zwischen Theaterwissenschaften, Sonderpaedagogik und 
E-Technik Studium schwankt, und sich dann fuer E-Technik entscheidet, 
weil man da soviel Geld verdienen kann, dann wird's mit der Begeisterung 
einfach schwierig...
Es ist schon so, dass beim Studium doch deutlich weniger "vorgekaut" 
wird, als auf den Schulen vorher. Es ist auch ein sicherlich nicht ganz 
unwichtiger Teil des Studiums, zu lernen, wie man sich selbst was neues 
erarbeiten kann / sich selbst was beibringen. Das man lernt, was fuer 
einen wichtig ist und was nicht.
Und natuerlich sind nicht alle Profs auch gute Didakten. Klaro. War aber 
in der Schule auch so, dass es durchaus auch Lehrer gab, die einem nix 
beibringen konnten. Muss man halt durch.

Gruss
WK

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Jemand schrieb:
> Warum lehrt man denn nicht erstmal "alles" was man für die praktisch
> sinnvolle Anwendung benötigt also wohl das notwendige (und nicht mehr)
> über Kondensatoren bzw. Kapazitäten, Spulen bzw. Induktivitäten und
> eventuell die erforderlichen Grundlagen der OPs ?

Das wird ja auch gemacht. Aber die Kenntnis der Eigenschaften einzelner
Bauteile wie Kondensatoren, Spulen, OPs usw. alleine hat noch keinen
nennenswerten praktischen Nutzen. Erst das Zusammenwirken dieser und
anderer Bauteile macht eine reale, in der Praxis einsetzbare Schaltung
aus. Um die Bauteilwerte einer solchen Schaltung nach gewissen Vorgaben
dimensionieren zu können, sind entsprechende Berechnungsverfahren sehr
hilfreich, wenn nicht sogar unumgänglich.

von Blechspucker / (Gast)


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Studieren und Begeisterung , na spätestens nach 6 Wochen schlagen die 
Wogen der Begeisterung so hoch, das der Studienbeginn verflucht wird. 
Freude am Beruf kehrt meist viel später zurück, wenn es die richtige 
harte Schule war. Zitat" Wir hatten schlechte Lehrer, das war eine gute 
Schule!"
Diese simple Kettenschaltung knackten früher die Stifte im 1.Lehrjahr. 
Auch mit Spannungen Strömen , Leistungen, Teilleistungen. Das war 
Voraussetzung für Betrachtungen , später nicht unbedingt dann gerechnet 
, aber interpretiert als Ersatzschaltung von Kabeln, Motoren, 
Transformator,Filtern erleichterte das Verstehen.  Man mußte nicht 
unbedingt 1000 Spezialfragen abarbeiten um den Kern einer Sache zu 
ergründen. Auf Bekanntes aufbauen,Dinge wieder erkennen! Die beruflichen 
Grundlagen und Methoden des Lernens werden immer vorausgesetzt, auch 
wenn die noch nie vom Himmel kamen.
Die Kettenschaltung braucht keine Stern-Dreieck-Transf. immer so 
elementar wie möglich rechnen, eine einfache Skizze, mit einem Stift 
einkreisen d.h. zusammenfassen, farbig arbeiten.  Also erstmal klären , 
die Richtung!
Um die Widerstände zu berechnen, vom Ausgang zum Eingang arbeiten. 
Reihenschaltung . Rx+ Ry = Rers1 (ersatz)  und  Parallelschaltg. R1*R2/ 
R1*R2 = Rersatz
Man fasst zusammen und skizziert neu.Für die letzte Skizze also:
R13+R12 = Rersatz1 , Rers1 parallel R11 = Rers2, Rers2+R7+R6=Rers3
Rers3 parallel R5= Rers4  , Rers4 +R1 +R2 = Rgesamt Schön malen.
Auch der Marathonläufer läuft um fit zu werden , nicht weil da gerade 
keine Sänfte verfügbar ist. Das kann Spass machen , Simulation geht dann 
noch besser. Auch Elektro-Literatur ist für jeden billig verfügbar!

von Helmut S. (helmuts)


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Blechspucker schrieb:
> Die Kettenschaltung braucht keine Stern-Dreieck-Transf. immer so
elementar wie möglich rechnen, eine einfache Skizze, mit einem Stift
einkreisen d.h. zusammenfassen, farbig arbeiten.  Also erstmal klären ,
die Richtung!

Dann wärst du an dieser Aufgabe gescheitert. Dein Vorschlag geht hier 
nicht.

von Blechspucker / (Gast)


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Gnade liebe Leut! Helmut S. hatvöllig recht! In der Hitze der letzten 
Nacht habe ich die die Stern-Dreieck-Problematik übersehen, weil ich die 
Schaltung nicht skizziert hatte und nur die Bezeichnungen der 
Widerstände übernahm. Falsch geguckt und schlecht geschlafen. Die 
vorherige Darstellung mit den Teilschritten war in diesem Fall wohl 
schon super. Ja gemischte Widerstands-Schaltungen gehören zum 
Handwerkszeug, wogegen diese Transformation sehr selten gebraucht wird. 
Messtechnik " Unabgeglichene Brückenschaltung mit beliebigen 
Widerständen", also nicht mal symmetrisch in Rechenbuch E-Tech., 
13.Auflage von E.-Verlag. Eine Aufgabe für gehobeneren Bedarf , 
geistiges Training für die Hartgesottenen, nicht motivierend, aber 
schärft den Geist. Könnt ich wieder brauchen. Schade,wenn ich hier nur 
wenig helfen konnte.

von Der Andere (Gast)


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Jemand schrieb:
> Studieren einfach nur des Wissenserwerb und der Begeisterung an der
> Sache wegen, und entsprechende Wissensvermittlung und Umgang der
> Lehrenden und Lernenden und sich Zeit nehmen zu dürfen scheint zumindest
> in der E-Technik nicht möglich zu sein, sehr schade...

Dafür daß du angeblich nie studiert hast scheinst du ja ziemlich gut zu 
wissen wie ein Studium abläuft. Sogar so gut daß du die Studienpläne 
ändern willst.

Blechspucker / schrieb:
> Diese simple Kettenschaltung knackten früher die Stifte im 1.Lehrjahr.

Ach und die Meister und Altgesellen, die aus diesen Stiften erwachsen 
sind, sind zu 90% nicht mal in der Lage das Ohmsche Gesetz anzuwenden.
Seltsam irgendwie.

von HildeK (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Blechspucker / schrieb:
>> Diese simple Kettenschaltung knackten früher die Stifte im 1.Lehrjahr.
>
> Ach und die Meister und Altgesellen, die aus diesen Stiften erwachsen
> sind, sind zu 90% nicht mal in der Lage das Ohmsche Gesetz anzuwenden.
> Seltsam irgendwie.

Ja, seltsam, kann ich bestätigen! Ein Beispiel aus ca. dem Jahr 1970:
Altgeselle auf meine Frage, ob er an ein Netzgerät fasst, das mit 
25V/20A  spezifiziert ist (Leybold Schulnetzgeräte zur damaligen Zeit): 
"Nein, natürlich nicht, ab 50mA ist es für den Menschen gefährlich ..."

von Der Andere (Gast)


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HildeK schrieb:
> Ein Beispiel aus ca. dem Jahr 1970:
> Altgeselle auf meine Frage, ob er an ein Netzgerät fasst, das mit
> 25V/20A  spezifiziert ist (Leybold Schulnetzgeräte zur damaligen Zeit):
> "Nein, natürlich nicht, ab 50mA ist es für den Menschen gefährlich ..."

Mir wollte ein Altgeselle mal erklären, daß es tödlich ist wenn man vor 
dem HAK eine Phase berührt, direkt zwischen HAK und Sicherungskasten 
sehr gefährlich (weil die Hauptsicherungen ja 63A stark sind), aber wenn 
man an einem Lichtschalter an die Phase kommt eigentlich meist nix 
schlimmes passiert.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

> ...div. Altgesellenbeispiele...

Ja, und nach der Vorlesung ueber 3 Semester, in deren Rahmen man jedes 
Elektron und Loch im Halbleiter mit Namen, politischer Orientierung und 
Schuhgroesse kennen und berechnen lernt, waren viele meiner Mitleidenden 
sicherlich nicht in der Lage aus einem Haufen Bauteile die Transistoren 
herauszusammeln. Ishaltso.

Gruss
WK

von LostInMusic (Gast)


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Man kann das auch lösen, indem man einfach die passende Anzahl Knoten- 
und Maschengleichungen nach den Kirchhoffschen Regeln aufstellt.

Man hat hier 9 Unbekannte (jeder der acht Widerstände wird von "seinem" 
Strom durchflossen und die neunte Unbekannte ist die Außenspannung, aus 
der letztlich der gesuchte Ersatzwiderstand resultiert). Folglich muss 
man 9 Gleichungen aufstellen, davon 5 Knotengleichungen (eine weniger 
als das Netzwerk Knoten hat), und der Rest Maschengleichungen, also 4 
Stück. Weil die Gleichungen alle linear sind, erhält man ein lineares 
9×9-Gleichungssystem (LGS), das man mit einer der üblichen Methoden 
lösen kann (was man bei dieser Größe aber besser nicht mehr von Hand 
versuchen sollte).

Als unbekannten Vektor habe ich definiert

(Rges                         )
(Strom durch R2  [nach rechts])
(Strom durch R1  [nach rechts])
(Strom durch R5  [nach oben]  )
(Strom durch R6  [nach rechts])
(Strom durch R7  [nach rechts])
(Strom durch R11 [nach oben]  )
(Strom durch R12 [nach rechts])
(Strom durch R13 [nach rechts])

Das Bild zeigt die Koeffizientenmatrix des LGS sowie darunter ihre 
Inverse
Die Inhomogenität des LGS ist der Einheitsvektor (1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 
0, 0). Aus diesem Grund kann man den gesuchten Ersatzwiderstand direkt 
aus der inversen Matrix ablesen: Er steht an der Position (1, 1).

Das wäre sozusagen die Lösung "auf tiefster Ebene" - und die Antwort auf 
die Frage, wie es ohne Stern-Dreieck-Umwandlung geht.

von Elektrofan (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Wenn man die Lösung nicht dem Computer überlassen kann, darf oder will,
> würde ich jeweils auf die linken drei und die rechten drei Widerstände
> die Dreieck-Stern-Transformation anwenden.

Gute Idee.

Benjamin S. schrieb ähnliches, nur früher:
> Es gibt aber Hilfsmittel, das aufzulösen, vgl. hier unter
> "Stern-Dreieck-Umwandlung" ...

ALLE lernen dazu, wenn nicht, dann schreiben sie notfalls ab !    SCNR

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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LostInMusic schrieb:
> Man kann das auch lösen, indem man einfach die passende Anzahl Knoten-
> und Maschengleichungen nach den Kirchhoffschen Regeln aufstellt.

Es geht schon mit 5 Gleichungen :-)

von Stefan F. (Gast)


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Ich hasse solche Schulaufgaben. Sie haben nichts mit der Realität zu 
tun. In meinen Augen ist das Sadismus.

Ich gehe ja auch nicht hin und baue drei weitere quer gestellte Räder an 
ein Auto, um dann die Reibungskräfte zu berechnen. WTF?

Warum tun Lehrer uns so etwas an?

von npn (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Warum tun Lehrer uns so etwas an?

Damit du in der Lage bist, eine Schaltung zu analysieren und die 
Rechenregeln zu kennen.
Die hier gezeigte Kombination von Widerständen ist ja nur ein einfaches 
Beispiel, woran man das üben kann. Was machst du, wenn es wirklich mal 
kompliziert wird? :-)

von Stefan F. (Gast)


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> Was machst du, wenn es wirklich mal kompliziert wird?

Einfacher bauen oder hier fragen :-)

Ich hatte immer gute Noten in Mathe, aber nie Lust auf unnötig komplexe 
Aufgaben. Eben deswegen bin ich dankbar, dass es auf dieser Welt genug 
Mathe Genies gibt, die solche Aufgaben als sportliche Herausforderung 
betrachten.

Alleine wäre ich deswegen wohl auch kein guter Elektronik Entwickler.

von M.A. S. (mse2)


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Blechspucker / schrieb:
> Um die Widerstände zu berechnen, vom Ausgang zum Eingang arbeiten.
> Reihenschaltung . Rx+ Ry = Rers1 (ersatz)  und  Parallelschaltg. R1*R2/
> R1*R2 = Rersatz
> Man fasst zusammen und skizziert neu.Für die letzte Skizze also:
> R13+R12 = Rersatz1 , Rers1 parallel R11 = Rers2, Rers2+R7+R6=Rers3
> Rers3 parallel R5= Rers4  , Rers4 +R1 +R2 = Rgesamt Schön malen.

Verletzung des Grundprinzips: So einfach wie möglich aber nicht 
einfacher.  ;)

von M.A. S. (mse2)


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Blechspucker / schrieb:
> Gnade liebe Leut! Helmut S. hatvöllig recht! In der Hitze der letzten
> Nacht habe ich die die Stern-Dreieck-Problematik übersehen,

Kommt vor!  :)

von M.A. S. (mse2)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich hasse solche Schulaufgaben. Sie haben nichts mit der Realität zu
> tun. In meinen Augen ist das Sadismus.

Das ist falsch, wie von Yalu X. schon geschrieben wurde.
Die allermeisten elektronischen Schaltungen sind wesentlich 
kompliziertere Netzwerke als die hier eingestellte.
Solche 'Schulaufgaben' sind einfachste Beispiele zum Üben, die Praxis 
ist viel komplexer und das in beiden Sinnen des Wortes. ;)

von M.A. S. (mse2)


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Stefanus F. schrieb:
>> Was machst du, wenn es wirklich mal kompliziert wird?
>
> Einfacher bauen oder hier fragen :-)

Das darfst Du Dir als Bastler gerne leisten. Das Studium jedoch soll 
Ingeniere hervorbringen, die dürfen sich nicht auf diesen Standpunkt 
zurückziehen.  ;)


Stefanus F. schrieb:
> Einfacher .... hier fragen :-)
Und wen überhaupt, wenn es niemand je gelernt hätte?

: Bearbeitet durch User
von Nettes Mann (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Warum tun Lehrer uns so etwas an?

Die haben Spaß am Sadismus.

Immerhin können sie hier ihren persönlichen Geschmack nicht einbringen, 
um ihre Lieblingsschüler hochzuvoten und andere aus Prinzip nach 
Nasenfaktor herabzudrücken, wie sie das in Schwafelfächern immer konnten 
und noch immer können. Schreib beispielsweise heute mal als Schüler ein 
Referat über Zuwanderung, einmal in sehr kritischem Ton gegenüber 
Massenmigration und einmal mit der Haltung eines Gutmenschen als 
gleicher Schüler. Was meinst du wohl wer die bessere Note (und zwar mit 
Abstand) erhält? Früher war das gleiche Dilemma wenn du als Schüler pro 
Atomkraft warst. Dann hast du bei den linken Pädagogen der Sorte "Grün 
und sonst gar nix" ausgeschissen ..

npn schrieb:
> Was machst du, wenn es wirklich mal
> kompliziert wird? :-)

Dann lassen sie willige Foristen die Arbeit für sich machen. Klappt doch 
prima hier oder etwa nicht?

von Stefan F. (Gast)


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>> Einfacher .... hier fragen :-)
> Und wen überhaupt, wenn es niemand je gelernt hätte?

äääääähhh
erwischt.

von Werner H. (werner45)


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Solche und noch schwierigere Aufgaben könnnen in der Praxis schon 
auftreten.

Beispiel: Um die Bodenbeschaffenheit eines Wiesenuntergrunds zu 
erkunden, kann man ein großes Netz aus Elektroden (alle 2 Meter) 
stecken, die äußeren mit z.B. 12 V AC bestromen und den Spannungsabfall 
an den einzelnen Elektroden gewissenhaft aufschreiben. Daraus dann einen 
Gesamt-Ersatzwiderstand zwischen den Elektroden errechnen und versuchen, 
den in Einzelwiderstände aufzudröseln.
Das ist wirklich knifflig und ließ mich vorerst aufgeben...

Gruß   -   Werner

: Bearbeitet durch User
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Werner H. schrieb:
> Beispiel: Um die Bodenbeschaffenheit eines Wiesenuntergrunds zu
> erkunden, kann man ein großes Netz aus Elektroden (alle 2 Meter)
> stecken, die äußeren mit z.B. 12 V AC bestromen und den Spannungsabfall
> an den einzelnen Elektroden gewissenhaft aufschreiben. Daraus dann einen
> Gesamt-Ersatzwiderstand zwischen den Elektroden errechnen und versuchen,
> den in Einzelwiderstände aufzudröseln.

Das Gleichungssystem ist nicht eindeutig lösbar. Du mußt dazu auch noch 
die Einspeisepunkte solange variieren, bis die Unbestimmtheit aufgehoben 
ist.

von LostInMusic (Gast)


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>Es geht schon mit 5 Gleichungen :-)

OK, der Punkt geht an Dich... smile

Beide Varianten gegenübergestellt:

Meine Lösung (Mix aus Knoten- und Maschengleichungen gemäß Kirchhoff) 
hat den Vorteil, dass die Gleichungen denkbar einfach aufzustellen sind 
und es unmittelbar verständlich ist, warum sie gelten. Als "Preis" dafür 
muss man mehr Gleichungen aufstellen als eigentlich erforderlich sind; 
dadurch wird das LGS größer und damit auch der Lösungsaufwand (Speicher 
+ Rechenzeit).

Der Vorteil der Knotenpotentialmethode liegt darin, dass man nur die 
unbedingt nötige Anzahl Gleichungen aufstellen muss, wodurch man das 
kleinstmögliche LGS erhält. Dafür gestaltet sich das Aufstellen der 
Gleichungen (etwas) komplizierter. Auch die Theorie hinter diesem 
Verfahren ist (deutlich) anspruchsvoller - Stichwort 
Norton-Thévenin-Äquivalent-Umwandlung.

In Schaltungssimulationssoftware kommt zur Berechnung solcher linearer 
Netzwerke vornehmlich das Knotenpotentialverfahren zum Einsatz.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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LostInMusic schrieb:
> Dafür gestaltet sich das Aufstellen der Gleichungen (etwas) komplizierter.

Das geht aus meiner Sicht ganz einfach.

1.einen Knoten als Bezugsknoten wählen
2.die restlichen Knoten durchnummerieren
3.die Hauptdiagonalelemente der Matrix enthalten alle Summenleitwerte im 
jeweiligen Knoten
4.alle anderen Elemente der Matrix enthalten die Kopplungen zwischen den 
jeweiligen Knoten als negativer Leitwert.

Mit etwas Übung kann die Matrix direkt aus der Schaltung abgelesen 
werden.

von Jemand (Gast)


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Hallo

"Die haben Spaß am Sadismus." aber auch "Damit du in der Lage bist, eine 
Schaltung zu analysieren und die Rechenregeln zu kennen."

Idealer weise sollte ausschließlich der zweite Punkt zählen.
Aber wenn ich mich an meine Berufsschulzeit erinnere(lang ist es her) 
und es wirklich bei allen Vorlesungsvideos von Universitäten, TU usw. im 
E-Technikbereich, egal ob aus Deutschland oder den USA,die ich online 
sehen kann wird wirklich immer auf extrem vorderende und oft fast schon 
beleidigender Weise, aber auf keinen Fall ermutigender und beruhigender 
Weise,ausschließlich Bezug auf Prüfungen, Aufgaben, Ausfallquote, 
Intelligenz der Lernenden und Leistungsdruck genommen.

Es handelt sich um erwachsene Menschen und mit mit den geht man schon 
anders um als mit Erstklässlern, aber so...?
Das sollte nicht sein.
Die Ironie ist das die Lehrenden bei der eigentlichen Wissensvermittlung 
in den Videos sehr oft wirklich sehr sympathisch und in bester Weise vom 
Thema begeistert auftreten (Wobei es für sich spricht das es keine 
Videos aus den Berufsschulen gibt, kein Schelm wer böses dabei 
denkt...).

Auch wenn es um "Vorlesungen" für die Allgemeinheit geht oder um die 
"typische" Berufliche interne Weiterbildung, so wie ich sie kennen 
gelernt habe und auch immer wieder erlebe zeigt das Bildung für 
Erwachsene auch freundlich und hilfreich stattfinden kann - die 
Lernenden von den Lehrenden ernst genommen werden und respektvoll 
behandelt werden.

Spaß an Sadismus ist sicherlich übertrieben, aber das sich einige 
Lehrende als Herrscher und "Overlords" der Lernenden (besonders im 
Berufsschulumfeld) ansehen ist Fakt.
Im Universitären und ähnlichen Umfeld scheint es mehr Systembedingt sein 
und weniger an den Lehrenden an sich liegen.

Jemand

von Jemand anderes (Gast)


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Jemand schrieb:
> Spaß an Sadismus

Diese Formel lässt sich zusammenstreichen und vereinfachen:

Sadismus beinhaltet schon das Wort "Spaß"

SCNR

von M.A. S. (mse2)


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Jemand schrieb:
> Spaß an Sadismus ist sicherlich übertrieben, aber das sich einige
> Lehrende als Herrscher und "Overlords" der Lernenden (besonders im
> Berufsschulumfeld) ansehen ist Fakt.

Im Berufsschulumfeld kenne ich mich nicht aus. Meine Erfahrungen 
erstrecken sich über Schule und Uni, dort konnte ich keine sadistischen 
Neigungen seitens irgendwelcher Lehrkörper entdecken.

Was ich aber erleben durfte, ist, dass Lehrer vor einer Mehrzahl 
desinteressierter Schüler resignieren und sarkastische Züge annehmen, 
was dann evtl. als Sadismus missverstanden wird.

An der Uni konnte ich dergleichen nicht beobachten. Da werden natürlich 
Anforderungen gestellt, welche für einige Studenten zu hoch sind, das 
hat aber nichts mit Sadismus zu tun.

: Bearbeitet durch User
von ungerecht. :) (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> Wenn man die Lösung nicht dem Computer überlassen kann, darf oder will,
>> würde ich jeweils auf die linken drei und die rechten drei Widerstände
>> die Dreieck-Stern-Transformation anwenden.
>
> Gute Idee.
>
> Benjamin S. schrieb ähnliches, nur früher:
>> Es gibt aber Hilfsmittel, das aufzulösen, vgl. hier unter
>> "Stern-Dreieck-Umwandlung" ...
>
> ALLE lernen dazu, wenn nicht, dann schreiben sie notfalls ab !    SCNR

Zuerst hatte ich Dich nicht verstanden, Elektrofan. Gerade einen 
Kollegen (ja, manche arbeiten abends) geholt, zufällig einen mit 
Account... nicht nur, daß Du recht hast, denn Benjamin schrieb das 
früher. Sondern seltsamerweise bekam er auch noch kaum Punkte.

Symbolisch +10 für Benjamins betreffenden Post.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Elektrofan schrieb:
> Yalu X. schrieb:
> ...
>
> Benjamin S. schrieb ähnliches, nur früher:
>> ...

Da ist mir nicht entgangen.

Dennoch blieb die Frage offen:

Stromberg B. schrieb:
> Interessant wäre jetzt mal der genaue Rechenweg?

Als Antwort darauf zeigte ich in meinem Beitrag, wie man Benjamins
Vorschlag für die konkrete Aufgabenstellung mit möglichst wenig
Rechnerei umsetzt.

von Rainer V. (a_zip)


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Hallo, das Ganze erinnert mich auch an eine der großen Rätselfragen aus 
Elektor dieses "berühmten" Aachener Professors. Dort wurde ein NxN 
Netzwerk mit unendlichem N vorgegeben! Die Lösung war recht tricky, das 
Problem aber wirklich nur akademisch...
Gruß Rainer

von LostInMusic (Gast)


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>Mit etwas Übung kann die Matrix direkt aus der Schaltung abgelesen werden.

Ja, gut. Weil der TO nach eigener Aussage über nur begrenzte 
mathematische  Vorkenntnisse verfügt, wollte ich ihm lieber das 
Verfahren zeigen, das sich praktisch von selbst erklärt (außer der 
Kirchhoffschen Knoten- und Maschenregel muss man eigentlich nur wissen, 
was ein lineares Gleichungssystem ist). Mich würde es immer freuen, auch 
das "wie" verstehen zu können – ein Vergnügen, das dem TO beim 
KP-Verfahren wahrscheinlich doch versagt bliebe.

Mit meiner Aussage "man muss 9 Gleichungen aufstellen" meinte ich 
natürlich nicht "es gibt grundsätzlich keine Möglichkeit, das Problem 
mit weniger als 9 Gleichungen zu lösen". Wenn man es wie ich macht, kann 
man übrigens auch relativ leicht vier Ströme vorab eliminieren (die, die 
durch R6, R7, R12 und R13 fließen) und erhält dann auch ein 5×5-System 
(eins mit einer wirklich "häßlichen" Koeffizientenmatrix). Dürfte Dir 
aber auch klar sein.

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