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Wirkleistung und Zählpfeile in einem einfachen Netzwerk. Bitte Hilfe !
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BID = 834709
Daniil
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Hallo ich bin neu in diesem Forum. Ich komme leider bei einer Aufgabe nicht weiter, daher poste ich einfach die Aufgabe und meine Rechnung, ich bin relativ neu in diesem Fach daher für jede Erklärung sehr Dankbar.
Aufgabe im Anhang !
Angefangen habe ich damit, dass ich die Spannungen und Ströme an den Widerständen berechnet habe:
Uq2= 12 V
Iq3= 450 mA
R1= 80 Ohm
Ur1= 13 V
Ir1= Ur1 / R1 = 13 V / 80 Ohm = 162,5 mA
R2= 5600 Ohm
Ur2= R2 * Ir2 = 5600 Ohm * (-15 mA) = -84 V
Ir2= -15 mA
R3 = 2700 Ohm
-Uq2 + Ur1 + Ur2 + Ur3 = 0 -> Ur3= 12-13-(-84)= 83 V
Ir3= Ur3 / R3 = 30,74 mA
Damit Hätten wir alle Werte und die Spannungen der Masche ergeben zusammen auch 0.
Jetzt berechne ich die umgesetzten Leistungen:
Pq1 = Ur1 * Iq1 = 13 V * 350 mA = 4,55 W
Pq2 = Uq2 * I3 = 12 V * 450 mA = 5,4 W
Pr1 = Ur1 * Ir1 = 13 V * 162,5 mA = 2,1 W
Pr2 = Ur2 * Ir2 = (-84) V * (-15) mA = 1,26 W
Pr3 = Ur3 * Ir3 = 83 V * 30,74 mA = 2,55 W
Nun ja, Die Leistungsbilanz muss in einem Netzwerk gleich null sein. Also müssen sich die Leistungen gegenseitig aufheben und daraus folgt ich habe Vorzeichenfehler oder habe Mist gebaut. Denn meine Leistungen sind ALLE positiv. Was habe ich nicht verstanden und was mache ich falsch ? Ich bin dankbar für jede Hilfe !
Mfg
Daniel |
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BID = 834713
Offroad GTI
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Man, dies ist aber eine unschöne Aufgabe.
Für mich sieht es auch so aus, als ob in der Skizze die Spannungsquelle mit UQ3 bezeichnet wird. In der Aufgabenstellung steht aber was von UQ2 
Zitat :
| | Pq2 = Uq2 * I3 = 12 V * 450 mA = 5,4 W |
Hier ist ein Vorzeichenfehler. Aus Spannungsquellen fließt der Strom per Definition entgegen der Urspannung. Also müsste es P=-I3Uq3 heißen.
Wie man hier allerdings die Wirkleistung der Stromquellen berechnen soll, ist mir auch ein wenig schleierhaft.
Zudem müssen auch noch irgedwelche Ströme in die Knotenpunkte fließen, die gar nicht eingezeichnet sind.
Bsp: Knoten oben links
Für diesen gilt ja: IQ1=I3+UR1/R1
also: 350mA=450mA+13V/80Ω
Dies ergibt allerdings: 350mA≠612,5mA 
Ich sach´ mal 
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber. |
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BID = 834719
Daniil
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Hallo und vielen Dank für die Antwort ! Ja die Aufgabe ist nicht ohne...
Ja das mit den Knotenpunkten ist auch merkwürdig...
Das mit dem Vorzeichenfehler verstehe ich nicht, Spannung und Strompfeil zeigen in die selbe Richtung, warum ist dann ein Vorzeichenfehler drin ?
Sind sonst Fehler in den Rechnungen ?
Rein Theoretisch habe ich vielleicht etwas an den Vorzeichen an R3 falsch gemacht, aber ich wüsste nicht was. Denn Wenn Pq2 negativ ist und Pr3 auch, dann geht die Leistungsbilanz auf...
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BID = 834737
perl
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Zitat :
| | Zudem müssen auch noch irgedwelche Ströme in die Knotenpunkte fließen, die gar nicht eingezeichnet sind. |
Stimmt!
In der Aufgabenstelllung heisst es ja auch, dass es sich bei der Schaltung um einen Ausschnitt eines Netzwerks handelt. 
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BID = 834742
Offroad GTI
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Zitat :
| | Das mit dem Vorzeichenfehler verstehe ich nicht, Spannung und Strompfeil zeigen in die selbe Richtung, warum ist dann ein Vorzeichenfehler drin ? |
Hatte ich doch geschrieben.
Bei Quellen werden die Spannung und der Strom entgegengesetzt gezählt: Erzeugerpfeilsystem
Bei Lasten werden Spannung un Strom in die selbe Richtung gezählt: Verbraucherpfeilsystem
Zitat :
| | Rein Theoretisch habe ich vielleicht etwas an den Vorzeichen an R3 falsch gemacht, aber ich wüsste nicht was. |
Da bei Widerständen Spannung und Strom gleich gezählt werden, erhältst du immer positive Leistungen.
Zitat :
| | dass es sich bei der Schaltung um einen Ausschnitt eines Netzwerks handelt. |
Danke perl, das ist mir nicht entgangen. Deswegen halte ich die Aufgabe ja auch für hochgradig seltsam.
Zitat :
| | Denn Wenn Pq2 negativ ist und Pr3 auch, dann geht die Leistungsbilanz auf... |
In einem in sich geschlossenen Netzwerk schon, nur hier kann die Forderung der ausgeglichenen Leistungsbilanz nicht mehr erfüllt werden. Weil eben die Knotenpunkte keine ausgeglichene Strombilanz aufweisen.
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BID = 834796
Daniil
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Also wenn ich das mit dem Erzeuger/Verbraucherpfeilsystemen verstanden habe, ist der Anhang richtig oder =) ?[/ascii-schaltbild]
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BID = 834797
Offroad GTI
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Oben links stimmt es.
Oben rechts ist jetzt Ansichtssache. Rein formal stimmt es auch. Aber wenn du I1 in Richtung der Quelle definierst, ist dieser natürlich negativ, womit das Vorzeichen in den Formeln wieder gedreht wird.
Unter links stimmt auch nicht ganz, weil R2 von I1 und Iq2 durchflossen wird. Somit wäre PR2=UR2(I1*Iq2)
Unten rechts analog zu oben rechts.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 20 Jun 2012 14:51 ]
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BID = 834802
Daniil
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Okay soweit verstanden. Nun habe ich gesehen ich habe unten links Pq2 = Ur2 * Iq2 angegeben, müsste das aber nicht (weil es eben eine Quelle wie Uq1 ist) nach dem Erzeugerpfeilsystem Pq2 = -Ur2 * Iq2 sein ? Und bei unten Rechts Pq2 = Ur2 * Iq2
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BID = 834805
perl
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Wenn man die Schaltung etwas umzeichnet, (Knoten R1, R2 nach unten und als 0V definiert), werden alle Berechnungen ganz augenfällig und leicht. 
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BID = 834818
Offroad GTI
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Hat noch gar keine den Fehler oben entdeckt?
Es sollte selbstverständlich P R2=U R2(I1+Iq2) heißen
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BID = 834820
Daniil
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Danke für all die Hinweise, ihr helft mir wirklich sehr weiter ! Wie ist es denn mit meiner letzten Frage ?
Zitat :
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Okay soweit verstanden. Nun habe ich gesehen ich habe unten links Pq2 = Ur2 * Iq2 angegeben, müsste das aber nicht (weil es eben eine Quelle wie Uq1 ist) nach dem Erzeugerpfeilsystem Pq2 = -Ur2 * Iq2 sein ? Und bei unten Rechts Pq2 = Ur2 * Iq2
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BID = 834864
Offroad GTI
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Zitat :
| | nach dem Erzeugerpfeilsystem Pq2 = -Ur2 * Iq2 sein ? |
Ja, müsste es.
Wobei du dann aber nicht schreiben kannst, dass die Quelle minus soundsoviel Leistung abgibt. Dies ist nur eine Definitionssache.
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BID = 834875
perl
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Offtopic :
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Zitat :
| | Dies ist nur eine Definitionssache. |
Das ist zwar richtig, aber da das schon vor sehr langer Zeit gemacht wurde, sind die Vorzeichen heute nicht mehr frei wählbar.
Ausgehend von der Thermodynamik hat sich eine egoistische Sichtweise etabliert.
D.h. in ein System eingebrachte Energien haben ein positives Vorzeichen, während von ihm abgegebene Energien ein negatives Vorzeichen haben.
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermodynamik
Wenn man das schön sauber beachtet, kann man z.B. anhand von fundamentalen Daten das Vorzeichen und die Größe des Temperaturkoeffizienten von Spannungsquellen berechnen.
...und noch Vieles mehr. |
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