Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichstromnetzwerk mit einer Stromquelle


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von leodavinci (Gast)


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Wie wird bei dem gegebenen Netzwerk die Leerlaufspannung UabLL 
berechnet? Ist das einfach 2×Ur?

von leodavinci (Gast)


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Und wäre Ur=5A*12Ohm=60V ?

von Andrew T. (marsufant)


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Ich komme auf Uq  = 156 V, und damit UabLL = 60V  da Irv dann = 0 ist.

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von leodavinci (Gast)


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Wie kommst du auf Uq=156V ? Und was wäre aber dann die Leerlaufspannnung 
UabLL?

von Andrew T. (marsufant)


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UabLL: Steht oben warum.
Uq: Maschnenregel verwenden.

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von Bernd B. (microwave-designer)


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... UIH !!! Das ist wirklich schwierig - nein, total easy.

Hat man in der Vorlesung nicht erzählt, dass bei einer Serienschaltung 
von R und Stromquelle die Widerstände wegfallen, weil die Stromquelle 
bereits unendlichen Innenwiderstand besitzt?

Ja, dann kann man doch, genau: Übrig bleibt ein kleiner Rest, den man 
sofort im Kopf bestimmt.

Viel Spaß beim Lösen der Aufgabe.

Bernd

PS: Einfach einmal im Aufgabenheft nach einer Übung mit Spannungsquellen 
suchen. So etwas findet sich bestimmt ebenfalls.

PPS: Was meint der mit wegfallen? Überbrücken oder ausradieren?

von Elektrofan (Gast)


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> Hat man in der Vorlesung nicht erzählt, dass bei einer
> Serienschaltung von R und Stromquelle die Widerstände wegfallen,
> weil die Stromquelle bereits unendlichen Innenwiderstand besitzt?

Hier soll ja ausgerechnet werden, wieviel Spannung am Gesamtwiderstand
(nachfolgend als Rg getauft) anliegt.
Also muss den auch haben, darf also nix wegfallen lassen.

Den Rg zu bekommen, ist eigentlich nicht sooo schwer.

zum Nachkauen:
Ist S offen, hat man:
Rg = R||(R+R/2) + R + R

Zum Selberkauen:
Ist S geschlossen, liegt zum letzten R nochmal (R+Rv) parallel ...

von Rudi (Gast)


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aus meiner Sicht ist Rg= (((R/2+R)|| R)+R)|| R = 7,4

von Dergute W. (derguteweka)


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Rudi schrieb:
> aus meiner Sicht ist Rg= (((R/2+R)|| R)+R)|| R = 7,4

Das ist genau die Falle, in die man in der Pruefung nicht tappen 
sollte...

Gruss
WK

von WR (Gast)


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Hallo leodavinci,
mit UabLL = 60 V liegst Du richtig. Der Strom Iq fließt ungeteilt durch 
R, wodurch im Leerlauffall Iq * R entsteht. Die übrigen Widerstände 
spielen dabei keine Rolle.
Und hast Du schon die Lösung bei geschlossenem Schalter gefunden?

von Rudi (Gast)


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Die gleiche Schaltung nur in anderer Darstellung (ohne S und Rv).
Ist Ri immer noch 12 Ohm?

von karadur (Gast)


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Ist nicht gleich. Die Stromquelle ist an der falschen Stelle.

von Der Andere (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Hier soll ja ausgerechnet werden, wieviel Spannung am Gesamtwiderstand
> (nachfolgend als Rg getauft) anliegt.

Wo liest du das?
DEr TO will nur wissen welche Spannung bei offenem Schalter an den 
Punkten A und B anliegt. Siehe:

leodavinci schrieb:
> Wie wird bei dem gegebenen Netzwerk die Leerlaufspannung UabLL
> berechnet?

Dazu kann man alle Widerstände links und unten vergessen. Die 
interessieren nicht, da bei offenem Schalter der komplette Strom durch 
den R schräg rechts unterhalb der Stromquelle muss.

Zur Lösung bei geschlossenem Schalter überführt man gemäß Norton Theorem 
das Ganze in eine Spannungsquelle, deren Kurzschlussstrom man genauso 
einfach errechnen kann.

von Rudi (Gast)


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Sorry, falsch gedacht; nun sollte es aber richtig sein?
Die 60V sind dann auch ok

von Elektrofan (Gast)


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Der Andere (Gast) schrieb:

>> Hier soll ja ausgerechnet werden, wieviel Spannung am Gesamtwiderstand
>> (nachfolgend als Rg getauft) anliegt.

> Wo liest du das?

Stimmt. Da war ich zu schnell.

Im Schaltbild findet man die Uq, und die erhält man mit dem Rg.
Mit Uq und Spannungsteilerregel die wirklich gesuchte U(AB) zu
bestimmen, ist unnötig; mit dem Konstantstrom geht das direkt.

von Elektrofan (Gast)


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> Zur Lösung bei geschlossenem Schalter überführt man gemäß Norton
> Theorem das Ganze in eine Spannungsquelle, deren Kurzschlussstrom
> man genauso einfach errechnen kann.

Bzw. Stromteilerregel.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo der Andere, hallo Andrew T.

Der Andere schrieb:
> Zur Lösung bei geschlossenem Schalter überführt man gemäß Norton Theorem
> das Ganze in eine Spannungsquelle, deren Kurzschlussstrom man genauso
> einfach errechnen kann.

ich kannte bis eben gar kein Norton-Theorem. Braucht man das wirklich?
Es reicht doch die Formel für Reihenschaltung von Widerständen und für 
Parallelschaltung von Widerständen.
Dieses Netzwerk ist deswegen doch trivial, weil man keine aufwendigen 
Werkzeuge braucht.

Da gucken wir einfach mal scharf auf die linke Seite zu den vier 
Widerständen und sehen:

Der vertikale R und der diagonale R sind parallelgeschaltet, macht 0,5R.

Diese Kombination hängt in Reihe an dem horizontalen R oben, macht 1,5R.

Diese drei hängen parallel an dem verbleibenden R:

1,5R|1R = 0,6R

Der horizontale Widerstand unter dem Stromquellensymbol macht dann 1R 
zusätzlich.
=> Summe: 1,6R

Ist der Schalter offen nimmt der Strom seinen Weg über den vertikalen R 
rechts neben der Stromquelle, macht 1,6R + 1R= 2,6R.

Das war es. Der Gesamtwiderstand beträgt damit 2,6*12 Ohm ) 31,12 Ohm.
Es braucht dann 31,12 Ohm * 5 A = 156 Volt.

Die Variante mit dem geschlossenen Schalter spar' ich mir, die ist 
genauso einfach.

von Der Andere (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Der vertikale R und der diagonale R sind parallelgeschaltet, macht 0,5R.
>
> Diese Kombination hängt in Reihe an dem horizontalen R oben, macht 1,5R.
>
> Diese drei hängen parallel an dem verbleibenden R:
>
> 1,5R|1R = 0,6R
>
> Der horizontale Widerstand unter dem Stromquellensymbol macht dann 1R
> zusätzlich.
> => Summe: 1,6R
>
> Ist der Schalter offen nimmt der Strom seinen Weg über den vertikalen R
> rechts neben der Stromquelle, macht 1,6R + 1R= 2,6R.
>
> Das war es. Der Gesamtwiderstand beträgt damit 2,6*12 Ohm ) 31,12 Ohm.
> Es braucht dann 31,12 Ohm * 5 A = 156 Volt.
>
> Die Variante mit dem geschlossenen Schalter spar' ich mir, die ist
> genauso einfach.

Meine Lösung:
5A durch den R -> Leerlaufspannung 60V
A-B Kurzgeschlossen Iab(kurzschluss) = 2,5A

Ergebnis Ersatzspannungsquelle mit Ullerlauf = 60V und Ri = 2R = 24 Ohm

Komisch, meine Lösung ist 3 mal kürzer und 5 mal schneller ausgerechnet.

von Andrew T. (marsufant)


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Peter M. schrieb:
> Hallo der Andere, hallo Andrew T.

Hallo r2d3,

eine sehr schöne Erklärung,
nur leider hast Du die gestellte Frage nicht beantwortet.

Dies haben "der andere" und auch andere hier schon getan.

> Das war es.

nein, leider nicht :)

Übrigens: Der TE ist längst weg.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Andrew,

Andrew T. schrieb:
> Peter M. schrieb:
>> Hallo der Andere, hallo Andrew T.
>
> Hallo r2d3,
>
> eine sehr schöne Erklärung,
> nur leider hast Du die gestellte Frage nicht beantwortet.
>
> Dies haben "der andere" und auch andere hier schon getan.

Das habe ich ausgelassen, weil WR das schon kurz und knapp erklärt 
hatte:

WR schrieb:
> Hallo leodavinci,
> mit UabLL = 60 V liegst Du richtig. Der Strom Iq fließt ungeteilt durch
> R, wodurch im Leerlauffall Iq * R entsteht. Die übrigen Widerstände
> spielen dabei keine Rolle.

Andrew T. schrieb:
> Übrigens: Der TE ist längst weg.

Wie sie oft hier. :)
Und mein Beitrag wurde mit -1 bewertet, was mir angesichts Deines Lobs 
nun ziemlich egal ist.

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von Bernd B. (microwave-designer)


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Hallo Foristen!

Ich habe einmal eine ganz einfache off-Topic-Frage:

Seid Ihr bei den Klausuren mit der Zeit hingekommen?

Smiley

Bernd

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Anderer,

Der Andere schrieb:
> Komisch, meine Lösung ist 3 mal kürzer und 5 mal schneller ausgerechnet.

Das ist gar nicht komisch.
Ich habe nicht die Lösung ausgerechnet, die ist banal und wurde schon 
erklärt.

=> Meine Rechnung ist nicht die Lösung der oben gestellten Aufgabe! :)

Ich wollte die Quellenspannung von Andrew mit und ohne Last überprüfen 
und dachte, dafür bräuchte man das "Norton-Theorem" und habe Dich auch 
angeschrieben.

Der Witz bei der Sache ist, dass man das Ganze mit den banalen Regeln 
der Schulphysik ausrechnen kann.

Wenn man die Quellenspannung mit offenem und geschlossenem Schalter noch 
eleganter und einfacher ausrechnen kann, bin ich ganz Ohr.

von Der Andere (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Der Witz bei der Sache ist, dass man das Ganze mit den banalen Regeln
> der Schulphysik ausrechnen kann.

Du hast gefragt wozu man das Norton Theorem brauchen kann. Ich habe dir 
gezeigt daß man damit deinen 20 Zeiler (auch für geschlossene Schalter) 
in 3 Zeilen die man in 5 Sekunden im Kopf ausrechnet kürzen kann.

Und dann kann man an der bestehenden Ersatzschaltung aus einer 
Spannungsquelle mit Innenwiderstand jede andere Konstellation von 
Widerstand(en) rechts von den Klemmen A-B deutlich einfacher ausrechnen. 
Dazu ist das Norton Theorem.

Daß du unbedingt die in der Aufgabe gar nicht geforderte Quellenspannung 
haben willst war so nicht klar, aber dazu braucht man den 
Gesamtwiderstand, das widerum ist klar.

Aber wenn du weiter immer ganze Widerstandsnetzwerke ausrechnen willst 
nur weil man dann kein Norton Theorem braucht, darfst du das gerne.
;)

von Andrew T. (marsufant)


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Der Andere schrieb:
> Daß du unbedingt die in der Aufgabe gar nicht geforderte Quellenspannung
> haben willst war so nicht klar, aber dazu braucht man den
> Gesamtwiderstand, das widerum ist klar.

Ich habe bewußt meinen post oben teuflisch formuliert, indem ich so 
lässig die 156 V an den    Beginn      geschrieben habe, um dann (wie 
scheinbar selbstverständlich) die Uabll=60V   (die eigentlich und 
ausschließlich vom TE gefragt waren) einzustreuen.

Gemein, gell?!

> Norton Theorem

Eine sehr gute Sache, die sollte man geübt haben -- es erleichtert es in 
komplexeren Situationen anzuwenden.
Exakt dafür ist das obige Widerstandsnetzwerk eine gute Übung zum 
Einstieg.

Durchaus ernst gemeint.

: Bearbeitet durch User
von Elektrofan (Gast)


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> Du hast gefragt wozu man das Norton Theorem brauchen kann.

Notfalls kann man ja auch mit einer Ersatzspannungsquelle rechnen   ;-)

von Helmut S. (helmuts)


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Elektrofan schrieb:
>> Du hast gefragt wozu man das Norton Theorem brauchen kann.
>
> Notfalls kann man ja auch mit einer Ersatzspannungsquelle rechnen   ;-)

Viel wichtiger wäre zu wissen welche Methode in der Aufgabe gefragt 
wurde. Das hat uns der Fragesteller leider verschwiegen. Ich vermute, 
dass da ein ganz bestimmtets Verfahren verlangt wurde. Siehe 
abgeschnittener Text rechts. Wenn man das dann irgendwie löst gibt es 
nur noch Trostpunkte.

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