ich bräuchte ein wenig Hilfe beim berechnen der Stromstärke sowie der Leistung des Widerstandsnetzes.
Leider verstehe ich dies noch nicht hundertprozentig.
R1 und R2 liegen parallel, das musst du dann mal ausrechnen, dies liegt dann mit R3 in Reihe, wenn du diese Ecke ausgerechnet hast liegt es wieder mit R4 parallel.
Die Stromstärke zwischen A und B könnte man ja mit dem Ohmschen Gesetz
ausrechnen, also einfach: I = U_AB/R_4, also I = 4V/2Ohm = 2A.
Damit musst du dich weiterhangeln.
I(R4) weisst du ja jetzt.
Wie groß ist also I(R3)?
Wenn du das weisst kannst du die Spannung an R3 + R4 ausrechnen.
Damit kannst du den Strom an R2 ausrechnen
usw.
Irgendwann hast du die Ströme und Spannungen aller Widerstände und kannst die Gesamtleistung berechnen.
Das ist ein bisschen so wie Sudoku. Was hast du und was kannst du daraus als nächsten Wert ermitteln
könnte man ja mit dem Ohmschen Gesetz ausrechnen, also einfach: I =
U_AB/R_4, also I = 4V/2Ohm = 2A.
Richtig.
Und 2A durch R3 ergeben welche Spannung an R3 ?
Die Spannung über R3 + die Spannung über R4 liegt auch an R2, welcher Strom fliesst dadurch durch R2 ?
Der Strom durch R2 + der Strom durch R3+R4 fliesst durch R1, welche Spannung entsteht dadurch an R1 ?
Die Spannung an R2 (die identisch mit der über R3+R4 ist) + die Spannung über R1 ist die Gesamtspannung, mal den Strom durch das ganze also R1 macht welche Leistung P ?
ich bräuchte ein wenig Hilfe beim berechnen der Stromstärke sowie der
Leistung des Widerstandsnetzes.
Leider verstehe ich dies noch nicht hundertprozentig.
ich bräuchte ein wenig Hilfe beim berechnen der Stromstärke sowie der
Leistung des Widerstandsnetzes.
Leider verstehe ich dies noch nicht hundertprozentig.
Oje, du hast nicht verstanden dass dort 4V gemessen wurden, nicht 4V
eingespeist werden.
Ist doch egal! Ob da jetzt 4V eingespeist werden oder anliegen, kommt doch am Ende auf's Gleiche drauf raus.
Selbst der Widerstandswert ist egal. Lass es wegen mir 10M sein, oder bau ihn ganz raus. Für die weitere Berechnung sind nur die 4V an dieser Stelle wichtig!
Soweit korrekt, allerdings ist das nicht der I, sondern der I4. Und der selbe Strom fließt auch durch den R3. Und wenn man dann die beiden Spannungen U3+U4 zusammenaddiert, dann hat man die U2. Und daraus ergibt sich der I2. Und der I ist dann I2+I4. Und wenn man lange genug darüber nachdenkt, kommt man irgendwann auch mal selber drauf. Das darf ruhig mal ein paar Stunden dauern. Dieser Prozess nennt sich "Lernen".
Das was berechnet wurde kann man mit LTSpice leicht überprüfen da das
gleiche heraus kommen muß. Wenn nicht, dann lügt einer von den beiden.
Natürlich wird die Simulation genau dann "stimmen", wenn ich den Strom so nur weit hochgedreht habe, dass die U4 = 2V ist.
Interessant, wie kompliziert man sich so eine einfache Aufgabe hindenken kann.
EDIT:
Enrico E. schrieb im Beitrag #7454177:
Ist doch egal! Ob da jetzt 4V eingespeist werden oder anliegen, kommt
doch am Ende auf's Gleiche drauf raus.
Nein, natürlich nicht. Denn eine ideale Spannungsqulle arbeitet in allen 4 Quadranten und kann auch Strom aufnehmen. Der I3 könnte dann z.B. 100A sein. Davon fließen dann eben 98A durch die Spannungsquelle und für den I4 beliben dann 2A über.
Soweit korrekt, allerdings ist das nicht der I, sondern der I4. Und der
selbe Strom fließt auch durch den R3. Und wenn man dann die beiden
Spannungen U3+U4 zusammenaddiert, dann hat man die U2. Und daraus ergibt
sich der I2. Und der I ist dann I2+I4. Und wenn man lange genug darüber
nachdenkt, kommt man irgendwann auch mal selber drauf. Das darf ruhig
mal ein paar Stunden dauern. Dieser Prozess nennt sich "Lernen".
Esmeralda P. schrieb:
Interessante Schaltung mit Spannungaquelle und Stromquelle gemixt.
Ich sehe da kein Symbol einer Spannungsquelle, das auch nur annähernd
wie die dort gezeichnete Stromquelle aussieht.
Sowieso ist das (ganz lieblos) ein nicht normgerechtes Schaltplansymbol:
Ja nun, man zeigt den Rechenweg damit für Mika wenigstens etwas Arbeit (ohne viel Denken) übrig bleibt, und Rolf hst nichts anderes zu tun als den Büttel zu spielen, weil er so stolz ist dass er in der 4. Klasse auch die Grundrechenarten gelernt hat.
Interessant, wie viel man zu so einer trivialen Aufgabe schreiben kann.
Dabei wurde der einfachste Lösungsansatz gleich in der ersten Antwort
geliefert:
I_4 hast du dann.
Wie groß ist dann I_3?
Wie groß ist U_3?
Natürlich ist das noch nicht die gesamte Lösung, aber nachdem man diese
ersten Schritte ausgeführt hat, sollten die weiteren Schritte eigentlich
klar sein.
Aber gut, dann setze ich noch einen drauf mit einer Lösung, die völlig
ohne Rechnen auskommt:
Man nehme ein Blatt Karopapier und zeichne darauf die Schaltung in einem
speziellen Format nach den folgenden Regeln:
Jeder Widerstand wird durch ein Rechteck mit horizontalen und
vertikalen Seiten dargestellt.
Die Rechtecke in Serie geschalteter Widerstände oder
Widerstandsgruppen liegen übereinander und haben jeweils die gleiche
Breite.
Die Rechtecke parallel geschalteter Widerstände oder
Widerstandsgruppen liegen nebeneinander und haben jeweils die gleiche
Höhe.
Die Diagonalensteigung jedes Rechtecks entspricht dem jeweiligen
Widerstandswert.
Unter Befolgung dieser Regeln kann nun die Aufgabe in den folgenden
Schritten gelöst werden:
Der grüne Punkt links unten ist der Startpunkt.
Von diesem ausgehend zeichne man eine vertikale Linie (rot) der
Länge 4 (der gegebenen Spannung an R4). Dadurch wird der Maßstab der
gesamten Zeichnung festgelegt.
Ebenfalls vom Startpunkt ausgehend zeichne man ein Steigungsdreieck
mit der Breite 1 und der Höhe 2 (dem Widerstandswert von R4).
Man verlängere die Hypotenuse des Dreiecks bis zur Höhe der roten
Linie.
Die verlängerte Hypotenuse ist die Diagonale des zu R4 gehörenden
Rechtecks, welches nun eingezeichnet werden kann (Regel 4).
R3 liegt in Serie zu R4, dessen Rechteck also oberhalb des Rechtecks
von R4 (Regel 2).
Man zeichne das Steigungsdreieck für R3.
Man verlängere die Hypotenuse dieses Dreiecks bis zur Breite des
Rechtecks von R4 (nach Regel 2 müssen die Rechtecke gleich breit
sein).
Damit kann das Rechteck für R3 gezeichnet werden (Regel 4).
R2 liegt parallel zur Widerstandsgruppe aus R3 und R4, dessen
Rechteck somit neben dem aus R3 und R4 gebildeten Rechteck liegen
muss (Regel 3).
Man zeichne das Steigungsdreieck für R2.
Man verlängere die Hypotenuse dieses Dreiecks bis zur Höhe des durch
R3 und R4 gebildeten Rechtecks (nach Regel 3 muss das neue Rechteck
gleich hoch sein).
Damit kann das Rechteck für R2 gezeichnet werden (Regel 4).
Zur Erstellung des Rechtecks von R1 verfahre man analog zu den
Schritten 06 bis 09.
Damit ist die gesamte Schaltung in einem Format skizziert, das für jeden
Widerstand und jede Widerstandsgrupp das Ablesen folgender elektrischer
Größen erlaubt:
Die Höhe des Rechtecks entspricht der Spannung.
Die Breite des Rechtecks entspricht der Strom.
Die Fläche des Rechtecks entspricht der Verlustleistung.
Da in dieser einfachen Aufgabe alle Spannungen und Ströme und damit auch
die Leistungen ganzzahlig sind, können sie durch einfaches Abzählen der
Kästchen ermittelt werden.
Die Spannung am gesamten Widerstandsnetzwerk ist somit 26V, der Strom 6A
und die Leistung 156W.
Und das alles, ohne die einfachste Rechenoperation auszuführen :)
Stromteiler-Regel führt auf 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten:
I3,4=IoR2/(R2+R3+R4)
I2=(R3+R4)/(R2+R3+R4)
mit R4=4V/I3,4 und I2=Io-I3,4
haben wir die 2 Gleichungen (für Io und I3,4).
Alles andere ist "Null-8-Fünfzehn".
Sorry - leider hab ich das nicht bis zum Schluss durchgerechnet - dann hätte ich gemerkt, dass ich einem Irrtum aufgesessen bin.
Die Stromteiler-Regel macht nämlich schon Gebrauch von dem Ansatz I2=Io-I3,4.
Beide Gleichungen haben also die gleiche Quelle und können also das System nicht lösen. Also alles wieder auf Null!
Interessant, wie viel man zu so einer trivialen Aufgabe schreiben kann.
Dabei wurde der einfachste Lösungsansatz gleich in der ersten Antwort
geliefert:
I_4 hast du dann.
Wie groß ist dann I_3?
Wie groß ist U_3?
Natürlich ist das noch nicht die gesamte Lösung, aber nachdem man diese
ersten Schritte ausgeführt hat, sollten die weiteren Schritte eigentlich
klar sein.
Aber alles unter der (mir bisher willkürlich erscheinenden) Annahme R4=2 Ohm
Aber alles unter der (mir bisher willkürlich erscheinenden) Annahme R4=2
Ohm
Mika schrieb im Beitrag #7454039 :
R_4 = Ohm
Da hat Mika wohl die "2"-Taste zu schwach gedrückt. Aus seinen
nachfolgenden Ausführung lässt sich dieser Wert aber durch
Unifikation leicht ermitteln:
U_AB = 4V
...
I = U_AB/R_4, also I = 4V/2Ohm = 2A.
Aber bestimmt finden sich noch viele im Forum, die das GEZIELT
missverstehen.
Du hast also noch nie was missverstanden?
Bei mir wars so: Ich las Mikas Fragestellung (mit fehlender Angabe für R4)....und seinen letzten Satz mit der Bitte um Hilfe und Erklärung.
Das erschien mit zunächst auch plausibel, denn: Wenn R4 bekannt ist, ist das ganze ja eigentlich trivial.
Dazu dann noch Mikas Ergänzung: "Das einzige was gegeben ist steht in der Frage"
Ich bin ja erst nach mehr als 30 (DREISSIG!) Stellungnahmen eingestiegen und bin also gar nicht auf die Idee gekommen, dass es bei einer Trivial-Aufgabe so viel Antworten geben könnte. Deshalb bin ich auch weiter von "R4 unbekannt" ausgegangen....
Du siehst - wie schnell es zu Missverständnissen kommen kann, ohne dass Du sogleich was "gezieltes" dahinter vermuten solltest (stattdessen....ein wenig Lebenserfahrung)
gähe ich davon aus daß r4 der innenwiderstand der strom/spannungsquelle mit 4V ist, dann wären r3 reihenwiderstand + r1 u r2 paralellwiderstände mit insgesamt 6,36 Ohm, die stromstärke an diesem widerstand bei 4V sei somit 0,62A.
ich weiß zwar , daß mika 2 Ohm für r4 oben auch erwähnt hat, ignoriere das aber ja. das I-zeicchen interpretiere ich als strommessuhr.
die stromquelle kann also mehr als 0,62A bereitstellen, deshalb ist die A-B spannung nicht auf null gefallen, sondern bei 4V. wenn der lastwiderstand gleich den innenwiderstand ist fällt die spannung auf null, odr? wie hoch ist da jetzt der innenwiderstand r4 ? geht das so ?
und bezüglicch der leistung wird mein usb-netzteil mit 5v/2a genauso warm wie der heizwiderstand 2,5 Ohm (oder 1,25 Ohm ?) weil sich das (die leistung) doch 50/50 aufteilt.
Ich bin ja erst nach mehr als 30 (DREISSIG!) Stellungnahmen eingestiegen
und bin also gar nicht auf die Idee gekommen, dass es bei einer
Trivial-Aufgabe so viel Antworten geben könnte. Deshalb bin ich auch
weiter von "R4 unbekannt" ausgegangen....
Entschuldige bitte das es Leute gibt,
die von Anfang lesen,
das Problem erfassen,
und sich nicht rausreden das sie "erst spät eingestigen sind".
Aber es ist hier mit allergrößter Sicherheit ganz einfach so:
die Frage ist eine für einen blutigen Anfänger, der sich grade die Grundlagen zum Thema "Parallel- Und Reihenschaltung von Widerständen" erarbeiten muss.
Entschuldige bitte das es Leute gibt,
die von Anfang lesen,
das Problem erfassen,
und sich nicht rausreden das sie "erst spät eingestigen sind".
Sagte schon Gorbatschow: Wer zu spät kommt...
Also, klar dein Problem - nicht unseres.
Vielen Dank für Deine Aufklärung....wenn ich mir Deine Beiträge hier so anschaue.....bist Du Erzieher oder Kindergärtner?
Jedenfalls ist nicht sehr viel technisches in Deinen wertvollen Beiträgen zu finden - außer den Versuchen, andere hier anzumachen.
Aber es ist hier mit allergrößter Sicherheit ganz einfach so:
die Frage ist eine für einen blutigen Anfänger, der sich grade die
Grundlagen zum Thema "Parallel- Und Reihenschaltung von Widerständen"
erarbeiten muss.
Ein Anfänger der sich mit den Grundlagen in der "Parallel- Und Reihenschaltung von Widerständen" beschäftigt abeitet mit Stromquellen???
Aber gut, dann setze ich noch einen drauf mit einer Lösung, die völlig
ohne Rechnen auskommt:
Da macht man mehr als 50 Jahre E-Technik und dann kommst Du mit einer
noch nie gesehenen Variante 😀. Gefällt mir mehr als gut!
Naja, für die Leistung ist es einfacher, zu multiplizieren anstatt die
Kästchen zu zählen.
Also eine Technik in der man mit einem Zirkel und einem Lineal solche Aufgaben lösen kann, das ist schon eine Superlösung. Kommt direkt nach Nomogrammen.
Ein Anfänger der sich mit den Grundlagen in der "Parallel- Und
Reihenschaltung von Widerständen" beschäftigt abeitet mit
Stromquellen???
Womit sollte sich denn ein Anfänger, deiner Meinung nach, sonst beschäftigen?
rhf
P.S.
Die Berechnung von Widerstandsnetzwerken mit Stromquellen kommt übrigens direkt nach der Berechnung von Widerstandsnetzwerken mit Spannungsquellen.
Interessant, wie viel man zu so einer trivialen Aufgabe schreiben
kann.
,,,
Die Höhe des Rechtecks entspricht der Spannung.
Die Breite des Rechtecks entspricht der Strom.
Die Fläche des Rechtecks entspricht der Verlustleistung.
Da in dieser einfachen Aufgabe alle Spannungen und Ströme und damit auch
die Leistungen ganzzahlig sind, können sie durch einfaches Abzählen der
Kästchen ermittelt werden.
Der Witz ist, das man gar nicht abzählen muß. Wenn die Kästchen einen Grundriß von einem Zuckerwürfel haben, dann reicht eine Waage. auf jedes Kästen einen drauflegen und alle wiegen, das reicht.
Yalus Lösung ist nicht neu. Die habe ich schonmal gesehen. Muß aber sehr lange her sein. Ich erinnere mich kaum daran. Einen Namen hatte sie auch nicht. Ist bestimmt mehrfach erfunden worden.
Jedenfalls kommen am Ende 0,415 A an der gekennzeichneten Stelle raus,
wenn man von einer Spannung von 4V ausgeht
Oje, du hast nicht verstanden dass dort 4V gemessen wurden, nicht 4V
eingespeist werden.
Nur zur Information:
Es gibt das "Substitutions-Theorem", nach dem in einer Schaltung, welche nur eine Lösung hinsichtlich Strom-/Spannungsverteilung besitzt, die Spannung über jedem Zweig oder Schaltelement (bzw. der Strom dadurch) durch eine externe Spannungsquelle (bzw. Stromquelle) gleicher Größe ersetzt werden kann, ohne das sich an der Strom-/Spannungsverteilung innerhalb der Schaltung etwas ändert.
Davon macht man z.B. gerne bei der Berechnung von Transistorstufen Gebrauch, wobei dann die (als konstant angenommene) Basis-Emitter-Gleichspannung durch eine Quelle Vbe=0,7V ersetzt wird.
Ein Anfänger der sich mit den Grundlagen in der "Parallel- Und
Reihenschaltung von Widerständen" beschäftigt abeitet mit
Stromquellen???
Womit sollte sich denn ein Anfänger, deiner Meinung nach, sonst
beschäftigen?
rhf
P.S.
Die Berechnung von Widerstandsnetzwerken mit Stromquellen kommt übrigens
direkt nach der Berechnung von Widerstandsnetzwerken mit
Spannungsquellen.
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