Grundlagen, Wiederstände in einer Parallelschaltung?

Ein Heizstrahler hat 3 unterschiedliche Leistungsstufen -P1= 1kW, -P2= 2kW, -P3= 3kW Stufe 1 hat einen widerstand ,R1. Stufe 2 besteht aus den Teilwiderständen R1 und R2. Stufe 3 hat die Teilwiderstände R1 und R3. Wie groß müssen die Wiederstände und Teilwiderstände sein, wenn der Heizstrahler an 230V angeschlossen werden soll ?

Ich finde nur folgende Lösung:

R1 = 52,9 Ohm

Stufe 2

Rges :26,45 Ohm, R2 52,9 Ohm

Stufe 3

Rges : 17,63 Ohm, R3 26,45 Ohm

Schreibe morgen eine Arbeit über Parallelschaltungen und habe leider keine Lösung für diese Aufgabe. Habe nicht viel gefunden was mir helfen könnte. Chat GPT Lösung pass aus meiner Sich überhaupt nicht:Um die Widerstände und Teilwiderstände für die verschiedenen Leistungsstufen des Heizstrahlers zu berechnen, müssen wir das Ohmsche Gesetz anwenden. Hier ist die Berechnung für jede Stufe:

  1. Stufe 1 (P1 = 1 kW, U = 230V):
  2. In Stufe 1 haben wir nur den Widerstand R1. Verwenden wir das Ohmsche Gesetz (U = I * R), um R1 zu berechnen:
  3. �1=�2/�1⇒�1=�2/�1=(230�)2/(1��)=52900Ω
  4. P1=U2
  5. /R1⇒R1=U2
  6. /P1=(230V)2
  7. /(1kW)=52900Ω
  8. Stufe 2 (P2 = 2 kW, U = 230V):
  9. In Stufe 2 haben wir die Teilwiderstände R1 und R2. Die Gesamtleistung beträgt 2 kW. Wir können die Formel P = U² / R verwenden und die Gesamtleistung auf die beiden Teilwiderstände aufteilen:
  10. �2=�2/(�1+�2)⇒�1+�2=�2/�2=(230�)2/(2��)=52900Ω
  11. P2=U2
  12. /(R1+R2)⇒R1+R2=U2
  13. /P2=(230V)2
  14. /(2kW)=52900Ω
  15. Da wir R1 bereits für Stufe 1 berechnet haben (52900 Ω), können wir den Wert von R2 ermitteln:
  16. �2=(�1+�2)−�1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  17. R2=(R1+R2)−R1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  18. In Stufe 2 beträgt der Teilwiderstand R2 also 0 Ohm.
  19. Stufe 3 (P3 = 3 kW, U = 230V):
  20. In Stufe 3 haben wir die Teilwiderstände R1 und R3. Die Gesamtleistung beträgt 3 kW. Ähnlich wie in Stufe 2 verwenden wir die Formel P = U² / R und teilen die Gesamtleistung auf die beiden Teilwiderstände auf:
  21. �3=�2/(�1+�3)⇒�1+�3=�2/�3=(230�)2/(3��)=52900Ω
  22. P3=U2
  23. /(R1+R3)⇒R1+R3=U2
  24. /P3=(230V)2
  25. /(3kW)=52900Ω
  26. Da wir R1 bereits für Stufe 1 berechnet haben (52900 Ω), können wir den Wert von R3 ermitteln:
  27. �3=(�1+�3)−�1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  28. R3=(R1+R3)−R1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  29. In Stufe 3 beträgt der Teilwiderstand R3 also 0 Ohm.

Zusammengefasst:

  • In Stufe 1 ist der Widerstand R1 52900 Ohm.
  • In Stufe 2 besteht der Widerstand aus R1 (52900 Ohm) und R2 (0 Ohm).
  • In Stufe 3 besteht der Widerstand aus R1 (52900 Ohm) und R3 (0 Ohm).

Die Werte der Teilwiderstände R2 und R3 sind beide gleich null, da in diesen Stufen keine entsprechenden Widerstände vorhanden sind.

Hilfe wäre super, LG

Elektrik, Elektro, Physik, Schaltung, Widerstand
Probleme mit Potentialausgleich!?

Hallo,

ich hab im Zuge einer neuen Heizungsinstallation (Wärmepumpe) und komplett neuer Rohrleitungen einen Potentialausgleich durchführen müssen, der vorher nicht da war. Draußen Staberder eingeschlagen und 16mm2 auf die Potentialausgleichschiene aufgelegt. Auf der Schiene die Erdung von der Hauselektrik angelegt. Ebenfalls mit 16mm2. EIne Messung am Erdungskabel nach draußen zum Erder ergab ca. 15 Ohm.

Danach haben wir mit 25mm2 auf die Schiene Vor- und Rücklauf der Heizungsrohre der Wärmepumpe angelegt und den Kaltwasseranschluss. An den Heizungsrohren haben wir 7 Ohm und am Kaltwasseranschluss unter 1 Ohm gemessen. Weil die elektrische Zusatzheizung als auch Warmwasserspeicher und Pumpengruppe im Nachbarraum stehen, haben wir mit 16mm2 ein Erdungskabel von Potischiene 1 auf Potischiene2 in den Nachbarraum gelegt.

Im Nachbarraum haben wir mit 25mm2 jeweils den Vor- und Rücklauf zwischen den einzelnen Geräten an Poti2 angelegt und dort jeweils auch unter 1 Ohm gemessen.

Vor und Rücklauf jeweils mit einem Kabel als Brücke angelegt.

Unter 1 Ohm bedeutet soweit ich weiß, dass kein Potentialausgleich vorhanden ist. Was könnten wir falsch gemacht haben? Ist das Mischen des Querschnitts schuld? An dem Erdungskabel nach draußen sind weiterhin 15 Ohm messbar.

Muss der Querschnitt im Haus kleiner sein, als der, der nach draußen führt? Wie groß muss der dann dennoch mind. sein?

Elektrik, Widerstand
Änderung der Stromstärke mit Widerstand berechnen?

Let's hit off everybody, later days👋

Es geht mal wieder um unseren beliebten Kondensator. Leider bezieht sich unsere Frage auf die allerletzte Teilaufgabe d), so daß ich zum Verständnis nochmal die komplette Aufgabenstellung posten muss.

Ein Kondensator mit 10 µF wird auf eine Spannung von 150 V aufgeladen.

a) Welche Energie E ist im elektrischen Feld des Kondensators gespeichert? Welche Ladung Q befindet sich an den Kondensatorplatten?

b) Wie groß mussten die Flächen der Platten des Plattenkondensators sein, wenn sie einen Abstand von d = 5 mm besitzen?

c) Nun wird der aufgeladene Kondensator uber einen Widerstand ¨ R entladen. Wie groß ist der Widerstand R, wenn die Spannung U innerhalb von t = 8 ms auf 30 % absinkt?

d) Auf welchen Wert ist die Stromst¨arke I innerhalb dieser 8 ms abgesunken?

a) haben wir schon gelöst. ist E = 1/2 C * U² = 1/2 * (10*10^-6 F) * (150 V²) = 0,1125 J. Die Ladung ist Q = C * U = 10 * 10^-6 F * 150 V = 1,5 * 10^-3 C.

bei der b) ist die Fläche (C*d)/ε0 = 5649,72 m²

jetzt zur c) die Spannung wird mit der Formel für Entladung am Kondensator berechnet . Also U (t) = U_0 * e^(-t/RC), wobei U(t) = 0,3 U0 ist. Dann die ganze Schose nach R umgestellt ist R = -t/ln(0,3)C = 664,46 Ohm.

So jetzt zur gesuchten d). Wir haben uns überlegt die Formel für die Entladung am Kondensator zu verwenden, diesmal für den Strom

So, jetzt aber das Problem'sche. Da steht ja I (t) = I0 * e^(-t/RC).

Wir haben jetzt nur für R das R berechnet nach der Senkung auf 8ms, nämlich 664,46 Ohm (siehe Aufgabenteil c). Das können wir ja jetzt schlecht in die Formel für I(t) einsetzen. 664,46 Ohm ist ja der WIderstand nach 8ms. Die Formel spielt aber zu Beginn der Geschichte, also als die Spannung noch nicht abgesunken war.

Anderseits ist ja jetzt auch kein R anderes R gegeben. WIr haben jetzt einfach mal für t = 0,008 s und für C = 10 µF aus der Aufgabenstellung eingesetzt und an Ermangelung an Alternative für R= 664,46 Ohm.

Dann steht da I (t) = I0 * e^(-t/RC). = I (0,008) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F). Rechnet man I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F aus, steht dort exakt. 0,3 * I0 Ist dann aber noch das große Fragezeichen mit dem I0.

Eine Kommilitonin kam auf die Idee jetzt nach I0 aufzulösen, aber dann verschwindet das I(t)

Demnach wäre I (0,008s) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F). Da e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) genau 0,3 entspricht würde dann stehen

I (0,008 s) =I0 * 0,3

Sie rechnet jetzt aber 0,3 = e^(....) * I0. Da aber die e-Funktion 0,3 ist, würde das heißen 0,3 = I0 * 0,3 und das ist Quatsch.

Eien andere Möglichkeint wäre I durch U/R zu ersetzen.

Also U/R * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F)

Dann wäre I (0,008) = 150 V / 664,46 Ohm * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) = 0,06 A.

Da ist aber wieder das Problem dass wir ja das R verwenden nach 8 ms, was es zum Zeitpunkt I0 ja noch gar nicht gab.

Was stimmt denn nun?

Bild zum Beitrag
I0 = 0,3/e^-(0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) = 50811,56 A 50%
Was ganz anderes... 50%
I(t) = I0 * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) => I (t) = 0,3 * I(0) 0%
I(t) = U/(66,46 Ohm) * e^(-0,008/664,46 Ohm*10*10-6 F) 0%
Strom, Energie, Uri, Elektrotechnik, Spannung, Elektrizität, Kondensator, Physiker, Widerstand, elektrisches Feld
Resonazfrequenz mit Eigenfrequenz von außen anregen?

Tuturuuu 👋🏾

Wenn ein Schwingkreis mit einer Resonanzfrequenz von f = 100 HZ mit einer Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt wird, erhöht sich dann die Frequenz des Schwingkreises auf 200 Hz ?

Konkret geht es darum

Ein R-C-L-Schwingkreis besteht aus einer Induktivität mit L = 40 mH und einem Widerstand mit R = 10Ω. Der Schwingkreis besitzt eine Resonanzfrequenz von f = 100 Hz.

a) Berechnen Sie die Kapazität C.

b) Nun wird dieser Schwingkreis mit der Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt. Berechnen sie sowohl den kapazitiven als auch den induktiven Widerstand und den Betrag der Impedanz Z dieses Schwingkreises.

Die a) haben wir mittlerweile hingekriegt (Da hatte ich die Tage ja auch schon mal ne Frag' dazu hier gepostet). Da haben wir jetzt einfach die Thomschon'se Schwingungsgleichung genommen und nach C umgestellt.

So, jetzt zum Wesentlichen. Bei der b) brauch man ja den kapzitären und induktiven Widerstand.

Soll icke da jetzt bei 1/ 2πf C für das die Frequenz f = 100 Hz nehmen oder ist die Frequenz jetzt schon auf f = 200 H erhöht, weil der Schwingkreis nochmal mit 'ner Eigenfrequenz von f = 100 Hz von außen angeregt wird??

Wenn ich f = 100 Hz nehme kommt 8π raus.
Für f = 200 Hz kommt 4π raus.

Dasselbe Spielchen gilt für den induktiven WIderstand

R = 2 π f L.

Für f = 100 kommt hier wieder 8 π raus.
Nimmt man f = 200 Hz sind wir bei 16 π.

Setzt man das dann in dei Formel für die Impedanz an kommt je nach f = 100 Hz oder f = 200 Hz entweder 10 Ohm oder 39 Ohm raus.

Ich bin jetzt nicht sicher ob sich die Frequenz durch das Anregen von Außen nochmal erhöht oder nicht.

Vorteil bei f = 100 Hz wäre das eben eine schöne runde Zahl rauskommt (10 Ohm).
Nachteil widerum wäre, dass das dersselbe Wert wie der gegebene Widerstand wäre und das einige ja schon im anderen Thröt supsket fanden.

Für f = 200 Hz widerum spreche, dass für den kapazitiven Widerstand 4 π und den induktiven WIderstand 16 π rauskommt, wobei 4 π ziemlich nah an dem ursprünglichen 2 π aus dem Schwingkreis liegt.

Kommilitonen sind sich auch uneinig. Einige rechnenmit f = 100 Hz weiter, andere verwenden f = 200 Hz.

Was meint ihr?

Liebe Grüße,

Helmut Kohl,
Bundeskanzler a.D.
(Name geändert)

Bild zum Beitrag
Ohne meinen Anwalt sag ich nichts! 50%
f = 100 Hz 38%
Keins, von beiden sondern... 13%
f = 200 Hz 0%
Mathematik, rechnen, Elektrotechnik, Akustik, Formel, Physik, Widerstand, anregen, Frequenz, Kapazität, Resonanz, Induktivität, Schwingkreis

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