Frage zu einer Aufgabe zum Thema "Ersatzspannungsquelle"

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Autor
Frage zu einer Aufgabe zum Thema "Ersatzspannungsquelle"

    







BID = 657449

Chewie

Gerade angekommen


Beiträge: 7
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Hallo alle,

ich hab ein Problem bei einer Aufgabe. Ich denke sie ist relativ simpel, aber irgendwie hab ich generell bei dem Thema "Widerstände" ein Brett vor dem Kopf . Ich hab mich wirklichb lange an der Aufgabe versucht, bin aber grandios gescheitert. Ich weiß wirklich gar nicht weiter. Ich wäre über jeden Ansatz sehr dankbar.
Hier die Aufgabe:

"Bestimmen Sie die Leerlaufspannung U0 und den Innenwiderstand Ri in Bezug auf die Klemmen A und B als Funktion von R und U2."

Meine bisherigen Überlegungen sind folgende:

Die beiden Widerstände "R" liegen parallel, sodass ich eine Schaltung aus drei Widerständen habe ( 2 x 4R und einmal R/2). Da hört es aber auch schon wieder auf. Mir ist schleierhaft, was ich weiter anstellen soll. Angenommen ich füge die beiden R Widerstände zu R/2 zusammen, weiß ich nicht wie ich drei restlichen zusammenfassen kann. Ich seh nicht wie der horizontale Widerstand 4R liegt. Der bringt mich total aus dem Konzept.


Die Lösungen sind übrigens: 4U2/17; 36R/17


Ich würde mich wirklich über jede Hilfe freuen und werde bestimmt noch die ganze Nacht hier sitzen und tüfteln


Vielen Dank schonmal



BID = 657457

dl2jas

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Willkommen im Forum!

Ich habe mal schnell den Ersatzwiderstand durchgerechnet. Daß man die Spannungsquelle dabei streichen kann (0 Ohm) weißt Du offensichtlich. Fasse R und R zusammen, dann wird es eine einfache Schaltung aus drei Widerständen. Zeichne sie auf!

DL2JAS

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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert

BID = 657458

Chewie

Gerade angekommen


Beiträge: 7
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Ok den Innenwiderstand hab ich jetzt endlich hin bekommen. Nochmal zusammen gefasst wie ich das gemacht habe:

1) R || R = R/2
2) R / 2 + 4R = 4,5R
3) 4,5R || 4 R = 18R / 8,5 = 36R / 17


Aber für Leerlaufspannung? An den Klemmen messe ich doch einfach nur die Spannung über 4R?

Für einen Ansatz wäre ich erneut sehr dankbar.


PS: Danke für die schnelle Antwort dl2jas

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Chewie am 24 Dez 2009  2:22 ]

BID = 657461

dl2jas

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Der Rechenweg ist offensichtlich richtig!

DL2JAS

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BID = 657462

dl2jas

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Das mit der Spannung AB ist auch nicht so schwierig.

Jetzt ist Berechnung von Spannungsteilern angesagt. Du benötigst die Einzelspannungen an den Punkten A und B. Deren Differenz ist die gesuchte Spannung. Zeichne das Schaltbild wieder sinnvoll um.

DL2JAS

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BID = 657463

dl2jas

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Übrigens, wenn man die Spannung an A hat, "sieht" man die Spannung an B sofort.

DL2JAS

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BID = 657505

Chewie

Gerade angekommen


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Ich komm einfach nicht drauf. Ich hab das Schaltbild umgezeichnet,aber wenn ich die Spannungsteiler regel für den mittleren Widerstand anwende bekomme ich 4U2 / 8,5.

Ist die Zeichnung so überhaupt richtig?



BID = 657518

dl2jas

Inventar



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Falscher Ansatz!

Der Widerstand R von der Spannungsquelle geht auf zwei parallele Stränge.
R/2 kommt da nicht vor.

DL2JAS

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BID = 657561

Chewie

Gerade angekommen


Beiträge: 7
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Ist das was ich da als R/2 bezeichnet habe dann einfach nur R? Ich komm echt nicht weiter und dabei sitze ich schon den ganzen Vormittag + jetzt wieder ne Stunde dran... An Weihnachten.

Echt wahnsinnig frustrierend so unfähig zu sein...

BID = 657576

dl2jas

Inventar



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Die Kunst ist, den Schaltplan augenreundlich aufzulösen.

Ein Widerstand R geht von der Quelle zu Punkt A. Von Punkt A geht ein Strang 4R + 4R nach Minus, richtig eingezeichnet. Auch geht ein Widerstand R von A aus nach Minus, also parallel zu 4R + 4R. Der fehlt.

DL2JAS

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BID = 657581

Chewie

Gerade angekommen


Beiträge: 7
Wohnort: Hamburg

Für die Spannung die über den Widerstand R abfällt, der zwischen Punkt A und der Spannungsquelle, hab ich 8*U2 / 17 raus. Das bedeutet also, dass sich über die restlichen Widerstände die restlichen 9*U2 / 17 aufteilen.
Kann ich so schon auf das Ergebnis schließen? Denn wieder mal bin ich völlig ratlos

EDIT: Die restlichen Widerstände hab ich übringens als 8R / 9 zusammengefasst

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Chewie am 24 Dez 2009 23:44 ]

BID = 657584

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Moin,

Das sieht doch eigentlich schon nach richtigen Werten aus, dein 8/9*U2.
Aber damit bist du noch nicht ganz fertig.

Damit hast du ja erst R || (4R + 4R) berechnet.
Jetzt musst du diesen Ersatzwiderstand in die Spannungsteilerformel einsetzen, wobei du dann, soviel sei verraten, auf einen Doppelbruch kommst:

U2*( (8/9)R/((8/9)R+R)) = U2*((8/9)R)/((17/9)R) = 8/17 * U2.


Damit nochmals durch den Spannungsteiler und du hast deine 4/17*U2.

Edit:
http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsteiler
Für so eine Aufgabe ist es enorm hilfreich, das Netzwerk einfach etwas anders aufzumalen, sodass Serien- und Parallelschaltungen deutlicher werden.
Hier sind es halt zwei Spannungsteiler, wobei bei einem Spannungsteiler der zweite Widerstand aus drei Widerständen besteht (R || (4R+4R)).


Die Gleichung U/U_2 = ... ist dafür interessant .

Edit:
ich habe die Lösung hier, aber ich denke, es ist besser, wenn du so lange versuchst, bis du es selbst schaffst

_________________


[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am 25 Dez 2009  0:28 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am 25 Dez 2009  1:01 ]

BID = 657585

dl2jas

Inventar



Beiträge: 9914
Wohnort: Kreis Siegburg
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DonComi hat die Sache mathematisch korrekt beschrieben, allgemeiner Lösungsansatz.

In dem Fall, wenn man die Spannung über 4R + 4R kennt, wird die Sache ganz einfach, ein Spannungsteiler 1:1. Die gesuchte Spannung AB ist die halbe errechnete Spannung, die andere Hälfte fällt über dem unteren Widerstand 4R ab.

DL2JAS

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BID = 657587

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Hallo Kollege!

Klar, wenn die Spannung bekannt ist, ist das kein Problem.
In diesem Fall ist die "Gesamtspannung" über 4R+4R aber wiederum die Teilspannung eines Spannungsteilers.
   Inhalte ausgeblendet durch DonComi  
   Forenregeln
  
Edit: habe den Lösungsweg vorerst mal ausgeblendet, will ja kein Spielverderber sein .



@Chewie:
Ich denke, wir haben genug verraten.
Du kannst ja mal probieren, drauf zu kommen, und wenn du das Ergebnis hast, kannst du ja alles mal aufschreiben, mit Zwischenschritten.
Das hilft immer ganz gut .
Als Tipp: errechne eine Teilspannung über R || (4R+4R). Diese Teilspannung als Gesamtspannung für den Spannungsteiler 4R+4R benutzen. Dann sieht man die Lösung schon förmlich .

Achja, dieser Formeleditor ist Mist.
Daher auch meine Verrenkungen .



_________________


[ Diese Nachricht wurde geändert von: DonComi am 25 Dez 2009  1:20 ]

BID = 657598

Chewie

Gerade angekommen


Beiträge: 7
Wohnort: Hamburg

Ahhh. Dankeschön... Also das Ergebnis hab ich jetzt endlich. Leider beginnen bei mir gleich die ganzen Familienfeste. Aber am Sonntag hab ich wieder richtig Zeit und werde mal den kompletten Lösungsweg posten.

Bis dahin frohes Fest

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Chewie am 25 Dez 2009 11:08 ]


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