Zitat : Verlöter hat am 23 Jan 2011 17:55 geschrieben :

Zitat : An dem Widerstand selbst wird aber auch Strom verheizt Da wird eine Leistung verheizt. P = U x I in Deinem zweiten Beispiel wäre es: 10 V x 0,1 A = 1W. Strom kann man nicht verbrauchen, der fließt oder eben nicht. Es wird eine Leistung umgesetzt. Elektirsche Energie in Wärmeenergie.

Das ist mir klar, ich bezog mich hier auf die Umgangssprache in der "Strom" halt verheizt wird.
Gemeint war damit natürlich die Leistung, so genau wollte ich das nun aber nicht formulieren, da ich davon ausging, das das umgangssprachlich klar ist was gemeint ist.


Nun zum eigentlichen Thema:

Zitat :

Ein Widerstand stellt dem Strom einen Widerstand entgegen, deswegen heißt er so. Durch einen kleinen Widerstand fließt daher auch mehr Strom als durch einen großen. Ob er auch mehr Leistung umsetzt ist nun eine Frage der Schaltung (ist noch ein anderer Widerstand in Reihe geschaltet oder ist der betreffende Widerstand direkt mit der Spannungsquelle verbunden).

Hm, wie würde es in den 2 verschiedenen Betrachtungsfällen aussehen?

Fall 1: nur ein Widerstand direkt mit der Spannungsquelle verbunden

Fall 2: noch ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet



Im Fall 2 sei der zweite Widerstand gleich groß wie der erste Widerstand.
Ist es dann hier nicht so, daß sich die abgegebene Leistung einfach auf beide geleichmäßig verteilt?
Denn als Widerstand betrachtet würden die zwei ja wie ein Widerstand wirken, also R1 + R2 = Rges.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Newbie am 23 Jan 2011 18:36 ]

Zitat :

Fall 2 sei der zweite Widerstand gleich groß wie der erste Widerstand. Ist es dann hier nicht so, daß sich die abgegebene Leistung einfach auf beide geleichmäßig verteilt?

Ja, aber da bei der Reihenschaltung wegen des größeren Widerstands der Strom auch nur halb so hoch ist, ist die Wärmeleistung des einzelnen Widerstands nur ein Viertel so hoch.

Konstante Spannung der Quelle vorausgesetzt.

Zitat :

Fall 1: nur ein Widerstand direkt mit der Spannungsquelle verbunden

Hier verhält sich der Strom umgekehrt proportional zum Widerstand. Beispiel: Widerstand nur noch halb so groß, es fließt der doppelte Strom, die umgesetzt Leistung verdoppel sich auch. An der Spannung ändert sich nichts. In beiden Fällen so hoch wie die Versorgungsspannung.

Fall 2: noch ein weiterer Widerstand in Reihe geschaltet
Hier ist es schwieriger da sich die Spannung ändert, das muß man durchrechnen.
Beispiel: 100 Ohm in Reihe zu 100 Ohm. Angenommene Gesmatspannung 12V. Die Gesamtspannung teilt sich proportional zu den Einzelwiderständen auf. Uges/(R1 +R2)x R1 = 12V / (100 Ohm + 100 Ohm) x 100 Ohm = 6V.
I = U R1 / R1
I = 6V / 100 Ohm
I = 0,06A
Nun die Leistung für R1 ausrechnen
P1 = U1 x I
P1 = 6V x 0,06A
P1 = 0,36W

Nun wird der R1 geändert in 50 Ohm
U1 = Uges / (R1 + R2) x R1
U1 = 12V / (50 ohm + 100 Ohm) x 50 Ohm
U1 = 4V
Nun den neuen Strom ausrechnen
I = U1 / R1
I = 4V / 50 Ohm
I = 0,08 A
Nun die neue Leistung
P1 = U1 x I
P1 = 4V x 0,08A
P1 = 0,32W
Hier ist also die Leistung gesunken. Der Strom ist zwar gestiegen, die abfallende Spannung aber stärker gesunken.
Am R2 würde nun jedoch eine höhere Leistung umgesetzt werden. Sein Widerstand blieb gleich, der Gesamtstrom ist gestiegen (bei der Reihenschaltung ist er ja überall gleich hoch), also ist der Strom durch R2 auch gestiegen. Dies hat einen höheren Spannungsabfall zur Folge. Wenn beides steigt steigt die umgesetzte Leistung logischerweise auch. Vorschlag von mir: Du berechnest mal die Leistung die R2 nun umsetzt.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Verlöter am 23 Jan 2011 19:02 ]

Offensichtlich möchtest Du Vorwiderstände für LEDs betrachten und sinnvoll dimensionieren.

Mache es so, daß am Vorwiderstand 1/3 bis 1/4 der Gesamtspannung abfällt. Das ist ein gesunder Wert. So kompensierst Du brauchbar Toleranzen der LEDs und die Versorgungsspannung muß nicht ganz konstant sein. Ich denke da an den Betrieb mit Akkus oder Batterien. Grob wird dann 1/10 im Vorwiderstand verheizt und 9/10 der Leistung steht den LEDs zur Verfügung, gesunder Kompromiss.

DL2JAS

_________________
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

[ Diese Nachricht wurde geändert von: dl2jas am 23 Jan 2011 19:02 ]

Doppelpost

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Newbie am 23 Jan 2011 20:43 ]

Zitat : Verlöter hat am 23 Jan 2011 18:59 geschrieben :

Vorschlag von mir: Du berechnest mal die Leistung die R2 nun umsetzt.

Hm, ich würde sagen:
U2 = Uges/(R1+R2)*R2 = 8 V
P2 = U2 * I = 0,64 W
Denn I bleibt ja konstant, da Reihenschaltung.

Zitat :

P2 = U2 * I = 0,64 W Denn I bleibt ja konstant, da Reihenschaltung.

Ja supi! Alles richtig, nur die eigentliche Rechnung 8V x 0,08A = 0,64 W hättest Du auch nochmal hinschreiben können für den Fleißpreis.

Wenn ich so darüber nachdenke, dann ist das eigentlich ganz interessant anzusehen.


Wenn man z.B.
Fall 2 A) (gleichgroße Widerstände) mit
Fall 2 B) (R1 ist kleiner)
vergleicht, dann ist die Gesamtleistung bei Fall 2 B) mit 0,96 W zwar größer als bei Fall 2 A), die beiden Widerstände grob zusammen betrachtet sind da ja auch kleiner, aber wenn man nur Fall 2 B) betrachtet, dann ist die einzelne Leistung, die am großen Widerstand R2 abfällt größer, als am kleinen Widerstand R1.

Insofern kann man das also wirklich nicht so pauschal sagen, daß z.B. an einem kleineren Widerstand automatisch auch eine größere Leistung abfällt, obwohl ein kleiner Widerstand ja auch in der Regel einen größeren Strom zur Folge hat.

Zitat :

Insofern kann man das also wirklich nicht so pauschal sagen, daß z.B. an einem kleineren Widerstand automatisch auch eine größere Leistung abfällt, obwohl ein kleiner Widerstand ja auch in der Regel einen größeren Strom zur Folge hat.

Man kann aber pauschal sagen, dass bei der Hintereinanderschaltung von Widerständen dann die meiste Leistung auf einem Widerstand umgesetzt wird, wenn er genau so groß ist, wie der andere.

Das hat unmittelbare Folgen:
Z.B. kann man für eine Batterie oder eine sonstige Stromquelle oftmals ein Ersatzschaltbild angeben, welches aus einer konstanten Spannungsquelle (mit der Leerlaufspannung) in Reihe mit dem Innenwiderstand besteht.
Eine derartige Quelle gibt dann die maximale Leistung an die Last ab, wenn ihre Spannung dabei auf die halbe Leerlaufspannung zusammenbricht.
Gleichzeitig fliesst dabei der halbe Kurzschlussstrom.

Zu Perl "Leistungsanpassung" ist der Fachbegriff wenn Innenwiderstand der Spannungsquelle und Lastwiderstand geich sind.
Spannungsanpassung heißt der Vorwiderstand ist relativ gering im Verhältnis zum Lastwiderstand. Ändert der Lastwiderstand seinen Widerstandswert ändert sich an seiner Spannung relativ wenig.
Stromanpassung heißt der Vorwiderstand ist relativ groß im Verhältnis zum Lastwiderstand. Hier ändert sich der Strom relativ wenig bei einer Änderung des Lastwiderstandes.

-ups-

[ Diese Nachricht wurde geändert von: sam2 am 24 Jan 2011  9:50 ]

Zitat :

Insofern kann man das also wirklich nicht so pauschal sagen, daß z.B. an einem kleineren Widerstand automatisch auch eine größere Leistung abfällt, obwohl ein kleiner Widerstand ja auch in der Regel einen größeren Strom zur Folge hat.

Du könntest es eben doch so sagen, denn Du hast es selbst zur Regel gemacht, dass ein Widerstand mit dem kleinerem Widerstandswert auch einen größeren Strom zur Folge hat.

Die Verwirrung schaffst Du selbst, denn zum einen schreibst Du von einer Regel, und zum anderen betrachtest Du den Allgemeinen Fall.

Wenn durch einen Widerstand zur Zeit B ein kleinerer Strom fliesst als zur Zeit A, dann ist die in Wärme umgesetzte Leistung (an diesem Widerstand) zur Zeit B auch kleiner als zur Zeit A. Und das gilt immer.

Das Problem, welches sich meistens bei solchen Fragen einschleicht ist, dass viele Menschen bei dem Ganzen im Hinterkopf an eine konstante Spannung denken, welche aber in diesen Fällen nicht die über dem Widerstand abfallende Spannung ist.

Ich wurde mal von jemanden mit der folgenden Fragestellung konfrontiert (ungefährer Wortlaut): Wenn eine Glühbirne für 6V gemacht ist und an 6V angeschlossen wird, dann verbraucht sie die ganzen 6V damit sie normal hell leuchtet. Wenn man nun noch eine zweite 6V Glühbirne in Reihe an 6V schaltet, dann weiss man dass sie beide leuchten. Aber wenn es doch die erste Birne eine für 6V ist, warum verbraucht sie nicht die ganzen 6V, sondern weiss dass sie für die zweite noch was lassen muss?

Es war nicht ganz einfach dem guten Mann es beizubringen, er war eben in seiner Vorstellung schon recht eingefahren.
Und den Fall einer 6V 20W Lampe in Reihe mit einer 6V 0,5W Lampe an einer 12V Spannungsquelle und den Folgen wollte ich ihm dann schon ersparen.

Rafikus

Hierzu noch eine kleine Denksportaufgabe für Newbie:
Eine Glühlampe 6V 20W in Reihe zu einer Glühlampe 230V 20W, an einer einstellbaren Spannungsquelle. Man beginnt bei 0V und dreht die Spannung immer höher. Welche Lampe beginnt zu erst zu leuchten?