Zusammenfassen von Widerstände (Elektrotechnik)?
Guten Abend. Ich habe keinen Plan wie man hier die Widerstände zusammenfasst. (siehe Anhang).Laut der Aufgabenstellung sollte ich die Widerstände links von den Klemmen A und B zu einem Innenwiderstand Ri der Spannungsquelle zusammenfassen.
Ich denke es könnte sich um eine Brückenschaltung handeln. Wenn ich es mit anderen Brückenschaltungen vergleiche sieht es im ersten Blick sehr ähnlich aus, ist aber in Wirklichkeit ein bisschen anders geschaltet. Vielleicht irre ich mich! Ich bedanke mich im Voraus für die Hilfe!
3 Antworten
Warum nennst du die denn so viele R1? Wie soll man dann etwas erklären?
- Ich bezeichne sie mal von die oberen rechts nach links mit R1, R2 und R3. Die in der Mitte auch von l nach r mit R4, R5 und R6 und die untere Reihe mit R7, R8 und R9. (Also in etwa so)
R1 R2 R3
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O Uq [] R4 [] R5 [] R6
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|____##___|___##____B__|____##___|
R7 R8 R9
- Als erstes lässt sich der Widerstand R1 und R7 zusammenaddieren (im weiteren Re genannt), weil diese in Reihe sind. Re = R1+R7
Re R2 R3
_____##______##____A______##____
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O Uq [] R4 [] R5 [] R6
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|_________|___##____B__|____##___|
R8 R9
- Nun musst du mit Hilfe der Zweipoltheorie die Parallelschaltung von Re und R4 zusammenfassen und du erhälst eine Ersatzspannungsquelle Uqers und einen Ersatzwiderstand Rers. Es ergibt sich:
Rers = Re || R4 = (Re*R4)/(Re+R4) und
Uqers = (Uq/Re)*Rers
Rers R2 R3
_____##______##____A______##____
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O Uqers [] R5 [] R6
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|_____________##____B__|____##___|
R8 R9
- Nun hast du auf der linken Seite eine Reihenschaltung aus R1, Rers, Uqers und R8. Somit ist der Innenwiderstand Ri = R1 + Rers + R8 und die Spannungsquelle Uqers bleibt in Reihe.
Ri R3
_____##____________A______##____
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O Uqers [] R5 [] R6
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|___________________B__|____##___|
R9
- Auf der rechten Seite hast du erstmal eine Reihenschaltung aus R3, R6, R9 die sich als Rr = R3+R6+R9 zusammenfassen lässt.
Ri
_____##____________A____________
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O Uqers [] R5 [] Rr
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- Zum Schluss noch die Parallelschaltung aus Rr und R5 zu
R = Rr || R5 = (Rr*R5)/(Rr+R5) zusammenfassen.
Ri
_____##____________A____________
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O Uqers [] R
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|___________________B___________|
- Halbwegs schön gezeichnet ist das dann:
______A____
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[] Ri |
| [] R
O Uqers |
|_____B____|
Wenn du wie in Schritt 2 folgende Teilschaltung hast:
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[] R2
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O Uq |
| [] R4
[] Re |
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Hierbei kannst du die parallel geschalteten Widerstände nicht einfach zusammenfassen, weil du noch zusätzlich eine Spannungsquelle hast. Hierbei muss die Zweipoltheorie angewendet werden.
Du hast quasi eine Parallelschaltung von zwei Spannungsquellen (denke dir vor dem R4 ein ideale Spannungsquelle die 0 V liefert)
Du hast somit ein Rers und ein Uqers:
Rers = Re || R4
Uqers = [(Uq/Re)+(U0/R4)]*Rers
Hierbei ist U0 die gedachte Spannungsquelle mit 0V, daher lässt sich Uqers weiter vereinfachen zu:
Uqers = [(Uq/Re)+(0/R4)]*Rers = (Uq/Re)*Rers
Erst wenn du aus der Parallelschaltung eine Reihenschaltung gemacht hast, kannst du weitere Widerstände in Reihe dazuaddieren (in dem Fall R2).
Definitionsgemäss wird der Innenwiderstand aus dem Verhältnis der Leerlaufspannung zum Kurzschlussstrom berechnet. Du musst also zuerst eine Ersatzschaltung für die Leerlaufspannung aufstellen und dann noch eine andere Ersatzschaltung für den Kurzschlussstrom.
Danach kannst Du rechnen. Es kommen die Spannungsteilerregel und die Stromteilerregel zum Einsatz.
Im Anhang findest Du die vollständige Ausrechnung. An einer Stelle habe ich aber Zwischenrechnungen ausgelassen. Die musst Du Dir selbst erarbeiten.
rechne doch das Ganze von rechts nach links.
Erst die 3 rechten Widerstände addieren, diesen Wert dann Parallel zu R2 ( zwischen A und B )
Dann kannste immer weiter nach links bis alle Widerstände zusammengefasst sind
Teilaufgabe a) war die Widerstände rechts von den Klemmen zu einem Ersatzwiderstand zusammenzufassen (einfach).
Teilaufgabe b) sagt explizit, nur die Widerstände links von den Klemmen zusammenzufassen.
ich gehe mal davon aus dass das was rechts an den Klemmen nicht beachtet wird. Damit wirkt sich nur R1 + R2 + R1 auf die Spannungsquelle aus da die Klemmen sozusagen hochohmig sind
Naja ich habe die Aufgabe 1 zu 1 abgeschrieben, aber ich hätte es doch ändern müssen! Vielen Dank für die Zeit die du die genommen hast!
Kann ich diese Ersatzspannungsquelle auch später machen oder MUSS ich die im "Schritt 2" anwenden.
Die Sache ist die folgende: es gibt 4 Teilaufgaben und erst bei Teilaufgabe c) wird gefragt dass ich die Ersatzspannungsquelle berechnen soll.
a) Ersatzwiderstand R_L rechts von den Klemmen aufstellen.
b) Innenwiderstand R_I der Spannungsquelle links von den Klemmen aufstellen.
c) Uqers für die Ersatz Quelle.
d) Ersatz Grundstromkreis zeichnen und Strom I_L,sowie U_AB berechnen.
Die Thematik der Aufgabe ist : Schnittprinzip.