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BID = 811827
Oggy87
Gerade angekommen
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Servus,
Wir haben die beigefügte Schaltung bei der die Ausgangskennlinie in abhängigkeit der Eingangsspannung gefragt ist. Die Spannungsquellen sind ideal und die Dioden ebenso als (Von=0V)
Nach langer Diskussion und mehreren zunächst plausiblen Ergebnissen gekommen und uns nacher für die beigefügte Kennlinie entscheiden wobei wir uns aber nicht wirklich sicher sind.
Zur Erklärung unserer Vermutung:
Auf (-) legen wir mal willkürlich Massepotential also 0V
-Eingangsspannung kleiner -6V:
D1 gesperrt ; D2 leitend ; UE fällt komplett an dem 4,7 kOhm Widerstand ab weil Ri der 2V Quelle = 0 Ohm. -> Also ergibt sich die Ausgangsspannung nur duch die 2V Quelle. Ua = -2 V
-Eingangsspannung größer oder gleich -6V:
D1 leitend ; D2 leitend ; UE fällt komplett an dem 4,7 kOhm Widerstand ab weil Ri der 2V und 6V Quelle = 0 Ohm. Also ergibt sich die Ausgangsspannung aus den beiden Spannungsquelleb -2V und -6 V. Da beide Quellen ideal sind müsste Ua = -6V sein. Und das für alle Eingangsspannungen die größer oder gleich -6V sind.
Aber wirklich zufriedenstellend finde ich das noch nicht :-/
Was sagt ihr dazu oder was habt ihr für Vorschläge für die Ausgangskennlinie?
LG Oggy
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Oggy87 am 24 Jan 2012 21:22 ] |
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BID = 811855
Hohlleiter
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Hi,
ich denke, da ist ein Fehler in der Aufgabenstellung. Irgendein Element ist falsch herum gepolt. Ab -6V ist das Verhalten der Schaltung bei idealen Elementen undefiniert.
Vielleicht bin ich aber auch schon zu müde...
Gruß,
Hohlleiter
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BID = 811857
perl
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Zitat :
| | Die Spannungsquellen sind ideal und die Dioden ebenso |
Dann bleiben nur die Verbindungsleitungen (und der Widerstand) als reale Bauteile und es wird wohl rauchen. 
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BID = 811874
Offroad GTI
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Die Schaltung ist wirklich höchst seltsam.
Außerdem sollte die Ausgangsspannung unabhängig von V S sein, weil die 6V-Quelle einen (Kurzschluss)Strom durch beide Dioden und die 2V-Quelle treibt ... eher suboptimal 
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 811894
Oggy87
Gerade angekommen
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Zitat :
| Außerdem sollte die Ausgangsspannung unabhängig von VS sein, weil die 6V-Quelle einen (Kurzschluss)Strom durch beide Dioden und die 2V-Quelle treibt ... eher suboptimal
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Ja aber erst ab UE=-6V weil unterhalb dieser Spannung also z.b. -8V ist die Diode D1 gesperrt.
Die Diode D2 ist allerdings bei allen Spannungen unterhalb UE=-2V leitend und somit ist unterhalb von UE=-6V ,also wenn die D1 sperrt, Die Ausgangsspannung gleich der Spannunng der 2V Quelle und somit UA=-2V.
Zitat :
| Dann bleiben nur die Verbindungsleitungen (und der Widerstand) als reale Bauteile und es wird wohl rauchen.
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Was will ich mit idealen Bauteilen wenn die Verbindungselemente nicht ideal sind...  ...die sind natürlich auch Widerstandslos.
Und der Widerstand auch d.h. das er nicht durch brennt.
Zitat :
| ich denke, da ist ein Fehler in der Aufgabenstellung. Irgendein Element ist falsch herum gepolt. Ab -6V ist das Verhalten der Schaltung bei idealen Elementen undefiniert.
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Warum undefiniert im Bereich UE=-6V bis UE=-2V sind beide Dioden leitend. d.h. 2 ideale Spannungsquellen parallel, somit müsste sich die Quelle mit der höheren Spannnung "durchsetzen" und -6V am Ausagng anlegen.
LG Oggy
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BID = 811896
perl
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Zitat :
| | Ja aber erst ab UE=-6V weil unterhalb dieser Spannung also z.b. -8V ist die Diode D1 gesperrt. |
Irrtum!
Du brauchst den Widerstand und die externe Spannungsquelle überhaupt nicht, damit ein gewaltiger Strom durch die Dioden und die Spannungsquellen fliesst.
Wenn du die Bauteile ein bischen umsortierst, sieht der Stromkreis so aus:
| Code : |
+----->|--->|-----(-)6V(+)------(+)2V(-)------+
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+---------------------------------------------+ |
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D.h. die 6V-Quelle versucht die 2V-Quelle auf 6V aufzuladen.
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BID = 811899
Offroad GTI
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Wer hat euch eigentlich diese Schaltung auf´s Auge gedrückt?
Didaktisch nicht gerade sinnvoll.
Zitat :
| | Ja aber erst ab UE=-6V weil unterhalb dieser Spannung also z.b. -8V ist die Diode D1 gesperrt. |
Eben nicht. V S ist zwar über den widerstandslosen Widerstand mit dem Dioden-Spannungsquellen-Konstrukt verbunden, hat ber keinen Einfluss auf selbiges.
Zitat :
| | d.h. 2 ideale Spannungsquellen parallel, somit müsste sich die Quelle mit der höheren Spannnung "durchsetzen" und -6V am Ausagng anlegen. |
Das meinte ich mit didaktisch nicht sinnvoll. Es lässt sich dann nämlich kein gülter Maschensatz mehr aufstellen.
Bei zwei idealen Spannungsquellen parallel würde der Maschensatz wie folgt lauten: U 1=-U 2
Und da ja offensichtlich 6V ≠ -2V ist, kannst du das so nicht sagen.
Am besten, du vergisst diese Aufgabe ganz schnell wieder, die verwirrt einen nämlich nur, anstatt irgendwelche Erkenntnisse zu liefern.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 811906
hajos118
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Zitat :
Oggy87 hat am 25 Jan 2012 11:09 geschrieben :
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2 ideale Spannungsquellen parallel, somit müsste sich die Quelle mit der höheren Spannnung "durchsetzen" und -6V am Ausagng anlegen.
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Wer sagt das?
Genauso gut könnte die Spannung auf den niedrigeren Pegel "kurzgeschlossen" werden...
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Interpunktion und Orthographie dieses Beitrags sind frei erfunden.
Eine Übereinstimmung mit aktuellen oder ehemaligen Regeln wäre rein zufällig und ist nicht beabsichtigt.
Wer einen Fehler findet, darf ihn behalten!
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BID = 812242
Oggy87
Gerade angekommen
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Zitat :
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Wenn du die Bauteile ein bischen umsortierst, sieht der Stromkreis so aus:
| Code : |
+----->|--->|-----(-)6V(+)------(+)2V(-)------+
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+---------------------------------------------+ |
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D.h. die 6V-Quelle versucht die 2V-Quelle auf 6V aufzuladen.
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Also so kann man die meiner Meinung nach nicht umbauen weil jetzt hast du ja die beiden Quellen in Reihe und nicth mehr paralell ?!
Zitat :
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Zitat :
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Ja aber erst ab UE=-6V weil unterhalb dieser Spannung also z.b. -8V ist die Diode D1 gesperrt.
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Eben nicht. VS ist zwar über den widerstandslosen Widerstand mit dem Dioden-Spannungsquellen-Konstrukt verbunden, hat ber keinen Einfluss auf selbiges.
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Der Widerstand ist ja nicht widerstandslos sondern nur ideal d.h. er raucht uns nicht ab  Aber du hast recht solange der Widerstand in der schlatung ist , ohne den 4,7k Widerstand hat Vs schon einen einfluss auf die Schaltung.
Zitat :
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Zitat :
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2 ideale Spannungsquellen parallel, somit müsste sich die Quelle mit der höheren Spannnung "durchsetzen" und -6V am Ausagng anlegen.
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Wer sagt das?
Genauso gut könnte die Spannung auf den niedrigeren Pegel "kurzgeschlossen" werden...
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Das sage ich bzw. davon gehe ich aus weil ich es mit 2 realen identischen Spannungsquellen ausprobiert habe 
Na ich glaub das hat keinen Sinn weil die Schaltung eben nicht realistisch ist. Ich werde mal eine Email an den Fragesteller schreiben und mir seine Lösung mit Erklärung geben lassen
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BID = 812243
Offroad GTI
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Zitat :
| | Also so kann man die meiner Meinung nach nicht umbauen weil jetzt hast du ja die beiden Quellen in Reihe und nicth mehr paralell ?! |
Dem Strom ist das egal. Siehe Anhang
Zitat :
| ohne den 4,7k Widerstand hat Vs schon einen einfluss auf die Schaltung.
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Jo, nur wird es dann noch uneindeutiger. Du hast dann nämlich 3 verschiedene, ideale Spannungsquellen parallel 
Zitat :
| | Das sage ich bzw. davon gehe ich aus weil ich es mit 2 realen identischen Spannungsquellen ausprobiert habe |
Dies hängt aber maßgeblich vom Innenwiderstand der jeweiligen Spannungsquelle ab.
→Sind die genau identisch, ergeben sich genau 4V am Ausgang.
→Ist der Innenwiderstand der 6V Quelle wesentlich (min. Faktor 10) kleiner, als der der 2V Quelle, ergibt sich eine Ausgangsspannung von ca. 6V
→Ist hingegen der Innenwiderstand der 2V Quelle wesentlich kleiner, als der der 6V Quelle, ergibt sich eine Ausgangsspannung von ca. 2V
Zitat :
| | Ich werde mal eine Email an den Fragesteller schreiben und mir seine Lösung mit Erklärung geben lassen |
Die würde mich auch mal interessieren.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 812276
perl
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Zitat :
| | Dies hängt aber maßgeblich vom Innenwiderstand der jeweiligen Spannungsquelle ab. |
Damit kommst du dem Frager zu sehr entgegen.
Definitionsgemäß sollen das ja ideale Spannungsquellen sein, und die haben eben den Innenwiderstand 0.
Wenn man zwei davon, deren Spannung auch nur ein bischen voneinander abweicht, parallelschaltet, wächst der Strom über alle Schranken.
-----> Knall, Bumm, Weltuntergang!
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BID = 812302
Offroad GTI
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Offtopic :
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Zitat :
| | Knall, Bumm, Weltuntergang! |
Genau, am 21.12. dieses Jahres ist es ja schon soweit  |
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BID = 812937
Hohlleiter
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Zitat :
| Außerdem sollte die Ausgangsspannung unabhängig von VS sein,
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Ist sie auch. Ich sagte ja, dass ich wahrscheinlich schon zu müde bin...
Zitat :
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weil die 6V-Quelle einen (Kurzschluss)Strom durch beide Dioden und die 2V-Quelle treibt ... |
Jop. Das meinte ich mit "undefiniert": Die Ausgangsspannung kann jeden Wert zwischen -6V und -2V annehmen, unabhängig von Vs.
Wenn man aber mal unterstellt, dass die beiden Dioden identisch und nur fast ideal ) sind, wäre -4V eine sinnvolle Ausgangsspannung: Über den Dioden liegen dann in Flussrichtung jeweils 2V. Dann passt auch der Maschenumlauf wieder 
Der Strom geht halt durch die Decke 
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