Komme bei Leistungsanpassung nicht weiter?

Hallo,

während meiner Prüfungsvorbereitung als Elektroniker für Geräte und Systeme, welche nächste Woche am Dienstag ansteht, stand ich heute bei einer Aufgabe in 2 Prüfungen komplett auf den Schlauch…:

An einem Verstärker mit leistungsanpassung wird ein 4 Ohm Widerstand angeschlossen, dabei fällt eine Leistung von 20W am Widerstand ab.

der Widerstand wird nun auf 16 Ohm erhöht… welche Leistung fällt nun ab?

ich habe anhand meines Tabellenbuchs alle Formeln zur leistungsanpassung versucht, leider vergeblich.
weiß da jemand weiter..?
Lösung ist ungefähr 12,5W

Answer 1

[Transistor3055]

Leistungsanpassung ist Ri=Ra

Formeln:

U = I * R umgestellt I = U/R und Rg=Ri+Ra und Pg=Pi+Pa

und P = I * U = I * I * R (denn U=I*R)

und P = U * I = U * U / R (denn I=U/R)

und P * R = U * U ------> U = Wurzel (P * R)

Du hast eine Reihenschaltung mit unveränderlichen Innenwiderstand (Ri) und Anschlusswiderstand (Ra), welche du für beide Fälle berechnen kannst.

Fall Leistungsanpassung: Ri=Ra , Ra=4 Ohm , Pa=20W = Pi

Pg = Pi + Pa = 20W + 20W = 40 W

Rg = Ri + Ra = 4 Ohm + 4 Ohm = 8 Ohm

Ug = Wurzel (Pg * Rg) = Wurzel (40W*8Ohm) = 17.88854382 V

Fall Fehlanpassung: Ra = 16 Ohm, Ug=17.88854382V

Rg = Ri + Ra = 4 Ohm + 16 Ohm = 20 Ohm

Ig = Ug / Rg = 17.88854382V/20Ohm = 0.894427191A = I (Reihenschaltung)

Pa= I * I * Ra= 0.894427191A*0.894427191A * 16 Ohm = 12,8 W

Pa ist 12,8 W = die Leistung am Ausgangswiderstand (16 Ohm) bei Fehlanpassung.

Viel Erfolg!

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung

Comments

[Dance0fArrows]

Danke, dank deiner tollen Antwort habe ich es sehr gut verstanden. Wie der Zufall es wollte kam auch genau die Aufgabe in der Prüfung dran, mit anderen Zahlen.

Dank deiner tollen Erklärung habe ich diese nun korrekt lösen können. Danke 😊

[Transistor3055]

@Dance0fArrows

Freut mich, dass ich dir helfen konnte.

Viel Erfolg!

Answer 2

[Octupus666]

Bei der Lesitungsanpassung liegt vor, wenn der Innenwiderstand der Spannungsquelle gleich dem Widerstand der Last ist, in diesem Fall 4Ohm. Nun handelt es sich um eine Reihenschaltung. Berechne doch für den Fall 4Ohm 20W die Spannung der Spannungsquelle und den Stromfluss. Die Spannung bleibt für beide Fäle gleich. Nun berechnest du die Spannungund den Strom am 16Ohm Widerstand, welcher im Fall zwei in Reihe zu 4 Ohm innenwiderstand liegt. Aus der Psannung und dem Strom kannst du die Leistung bestimmen.