Quellenumwandlung bei folgendem Schaltplan?
Normalerweise würd man jetzt ja einfach zu Spannungsquelle umformen und dann R1 in Serie stehen haben, aber wie kann ich jetzt die anderen Widerstände zusammenrechnen, wenn R4 nur für R3 und R2 gilt. Da müsste ich doch von rechts nach links zusammenfassen, wie kann ich jetzt aber mithilfe der Quellenumformung von links nach rechts zusammenfassen?
3 Antworten
Du willst Ik bestimmen?
Dazu musst du nur 2 mal die Stromteilerregel anwenden:
Alles andere halte ich für ein wenig zu kompliziert.
Ja, eh:
Die Ersatzspannungsquelle bezüglich der Klemmen k-l hat eine Leerlaufspannung U0 und einen Innenwiderstand Ri.
Innenwiderstand ist
Ri=R2+R3||(R1+R4)
Der Kurzschlussstrom Ik ist der Strom von k nach l wenn diese Klemmen überbrückt sind wie in der Zeichnung. Das ist von mir oben angegeben worden. Ich schreibs nicht nochmal hin.
Die Leerlaufspannung ist dann
U0=Ik*Ri
Umständlich ist da gar nix - das ist fast eine Kopfrechnung.
Aber R3 und R2 stehen doch selbst bei der Quellenumwandlung parallel? Außer ich mach zuerst R1+R4 dann wieder Stromquelle, dann mach ich R14||R3 dann wieder Spannungsquelle R143+R2.
Die Frage ist halt nur ob ich R1+R4 am Anfang einfach so machen kann? Weil wenn ich zu Spannungsquelle umwandel, dann hab ich oben ja R1 und unten in der Leitung R4, oder darf ich die einfach so zusammenschreiben?
Du willst die linke Stromquelle I in eine Spannungsquelle U' umwandeln?
Kann man auch machen. Dann ist diese U'=I*R1 in Serie mit R4 und (bei offenen Klemmen k-l) auch R3.
Der Spannungsabfall an R3 ist dann gleichzeitig aich das gesuchte U0 der Ersatzquelle.
Dieser berechnet sich zu (Spannungsteiler)
U3=U0 = U'* R3/(R3+R4+R1)=I*R1*R3/(R3+R4+R1)
was natürlich das gleiche ergibt wie mit der anderen Variante.
Nein nein will schon nur eine Ersatzspannungsquelle bei den Klemmen k,l aber da muss man ja so vorgehen wie ich gesagt habe oder nicht? (wir reden jetzt von Quellenumformung nicht von der "normalen" Berechnung)
>Nein nein will schon nur eine Ersatzspannungsquelle bei den Klemmen k,l
Davon rede ich ja auch...
Du hast an denKlemmen k-l einen Kurzschluss eingezeichnet. Das ist nehme ich an falsch (macht sonst keinen Sinn).
Du benötigst nun an den Klemmen
- die Leerlaufspannung U0
- den Innenwiderstand Ri (den du dort reinmisst, wenn du die Stromquelle rausnimmst)
Beides zusammen ist die Ersatzspannungsquelle.
Hier habe ich die linke Stromquelle in eine Spannungsquelle umgeformt. Damit sind wir schon fast fertig, da sich das U0 durch den Spannungsteiler ergibt.
Oder wie hättest du es dir gedacht? Zeiche es auf oder erkläre es in worten besser - ich versteh dich nicht ganz.
Habs als Antwort gepostet. Damit ich Bilder hinzufügen kann
Du hast an denKlemmen k-l einen Kurzschluss eingezeichnet. Das ist nehme ich an falsch (macht sonst keinen Sinn).
Nein das soll nur zeigen, dass hier die Ersatzspannungsquelle entwickelt werden soll.
Du benötigst nun an den Klemmen
die Leerlaufspannung U0
den Innenwiderstand Ri (den du dort reinmisst, wenn du die Stromquelle rausnimmst)
Richtig
Hier habe ich die linke Stromquelle in eine Spannungsquelle umgeformt. Damit sind wir schon fast fertig, da sich das U0 durch den Spannungsteiler ergibt.
1.Schritt
2.Schritt
3.Schritt
Die Frage ist nur: Kann man das so machen? Und wenn ja, warum kann ich R1 und R4 gleich zusammenfassen?
- Schrit: Du wandelst die Stromquelle || R1 in ein Spannungsquelle um. Diese hat dann den Wert U'=I*R1. R1 und R4 liegen dann in Serie und können zu R14 zusammengefasst werden
- U' und R14 wird in eine Stromquelle umgewandelt. Diese hat den Wert I'=I*R1/R14. R14 liegt dann parallel zu R3
- Hier ist ein Fehler: Du wandelst I' wieder in eine Spannungsquelle um. Diese hat die Spannung U''=I*R1/R14*(R14||R3) und den Widerstand R14||R3. Du hast R14 in Serie mit R3 - und das ist falsch. Sie liegenja parallel.
- Am Ende hat du dann eine Spauungsquelle U'' und den Gesamtwiderstand R2+R14||R3, da ja R2 zum neuen Ersatzwiederstand in Serie liegt.
Das Endergebnis ist dann
Ik = I * R1/R14 * (R3||R14)/[ (R3||R14)+R2 ] = ... = 0,2A
Das liefert also wieder das selbe Ergebnis. Wir haben also schon drei verschiedene Wege...es gäbe noch mehr ;-)
Ersatzwiederstand --> Ersatzwiderstand
sonst kritisiere ich das immer bei anderen - peinlich :-)
Aso Moment, R4 ist ja mit R1 dann auch in Serie oder? Was bringt mir die Quellenumwandlung eigentlich? Das verkompliziert doch eigentlich alles. Wär doch einfacher man würds so ausrechnen und dann einfach die Spannungsquelle dazu ausrechnen oder?
Aso nein hab vergessen es dazu zu zeichnen. Will eigentlich eine Ersatzspannungsquelle bei den Klemmen k,l. Und ja selbst da ist die Quellenumwandlung umständlich aber der Prof wills so :(