Ersatzschaltbild und Kirchhoff < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:33 So 30.03.2008 | | Autor: | Wimme |
| Aufgabe | Zeichnen Sie ein Ersatzschaltbild für das gegebene Netzwerk und entfernen Sie dabei alle überflüssigen Widerstände. Fassen sie jedoch keine Widerstände zusammen, damit die Bezeichnungen erhalten bleiben.
Es gilt [mm] U_{Batt} [/mm] = 4V und [mm] R_1,..,R_8=10K\Omega
[/mm]
Beantworten Sie dann die folgenden Fragen:
1) Wie groß ist die Spannung [mm] U_{R_8}?
[/mm]
2) Wie groß ist [mm] i_{R_8}?
[/mm]
3) [mm] U_{R_7}
[/mm]
4) [mm] i_{R_4} [/mm] |
Hier ist das Netzwerk:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Mein Ersatzschaltbild dazu gefällt mir jedoch irgendwie nicht. WIe mache ich das am besten? Was übersehe ich hier? Oder ist es einfach so richtig? Wenn ja, selbst dafür habe ich viel zu lange gebraucht....
Hier ist es:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Wenn ich das jetzt richtig verstehe, ist das mit R8 relativ einfach, weil sie da direkt eine Masche mit der Batterie bildet. Demnach hätte ich für 1) 4V und für 2) 0.4mA
Bei UR7 bin ich mir jetzt schon nicht so sicher. Kann ich da eine Masche UBatt = U3+U6+U7 bilden und würde 4/3 V erhalten?
Und für die 4) UBatt=U3+U4 also U4=2V und damit i4=0.2mA?
Danke euch!
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 11:47 So 30.03.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo Wimme,
das ist ja ein echtes Kabelgewirr, das Du aber schon recht gut aufgedröselt hast. Einen Kurzschluss hast Du aber übersehen, es geht ein direktes Kabel von R3 nach R5 (auch wenn es nur ein kurzes ist) und damit wird auch R6 kurzgeschlossen.
Viele Grüße,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:58 So 30.03.2008 | | Autor: | Wimme |
hallo!
Hm...stimmt, dass ist in meinem Ersatzschaltbild nun falsch. Aber meinst du echt, man kann R6 weglassen? Denn nur über R6 kommt man doch nach R7.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:07 So 30.03.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo,
schau Dir mal die Verbindung R3 - R5 - R6 - R7 an, die ist durchgehend und somit kommst Du auch an die rechte Klemme von R7 dran.
Gruß,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:14 So 30.03.2008 | | Autor: | Wimme |
Asooo, ja.
Ok, dann sieht das alles schöner aus ;) Also habe ich dann nach R3 praktisch eine Parallelschaltung von R7,R5,R4.
Meine Berechnung von 1) und 2) würde ich dann aber so lassen. Für die 3) würde ich nun auf 2V setzen und bei der 4) weiterhin 02.mA.
Stimmt das?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:41 So 30.03.2008 | | Autor: | Infinit |
Die beiden ersten Antworten sind okay, wie Du auf die 2V Spannungsabfall an der Parallelschaltung kommst, weiss ich allerdings nicht.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:57 So 30.03.2008 | | Autor: | Wimme |
nunja, ich habe gedacht ich könnte eine Masche UBatt=UR3+UR7 machen. Und da UR3=UR7 gilt, muss an R7 2 Volt abfallen.
Oder ich könnte eine Masche UBatt=UR3+UR4 bilden, und damit den Strom I4 ausrechnen, was aufs gleiche hinaus laufen würde.
Kann ich Maschen so nicht bilden? Wie genau darf/muss ich sie dann bilden? (in meiner Zeichnung ist in der Parallelschaltung R7 oben, Mitte R5 und unten R4.
Danke dir!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:15 So 30.03.2008 | | Autor: | Infinit |
Aah ja, jetzt verstehe ich die Sache, das ist aber verkehrt, denn UR3 ist sicherlich nicht UR7, da durch beide Widerstände nicht der gleiche Strom fließt. Die Parallelschaltung wirkt doch wie ein Stromteiler. Und das genau ist auch der Lösungsansatz. Der Strom, der durch R3 fließt, teilt sich zu gleichen Teilen auf die drei parallelgeschalteten Widerstände auf, an denen kann also nur ein Drittel der Spannung abfallen, die an R3 abfällt. Etwas anders ausgedrückt
$$
[mm] \bruch{U_{R3}}{U_{Par}} [/mm] = [mm] \bruch{3}{1} [/mm] $$
Die Batteriespannung teilt sich also in vier Anteile auf, von denen drei an R3 abfallen und einer an der Parallelschaltung der Widerstände. Bei 4V Batteriespannung sind dies also ??? V.
Gruß,
Infinit
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:35 So 30.03.2008 | | Autor: | Wimme |
ahja richtig. Hätte ich auch selbst drauf kommen können ;)
Also fällt 1V ab bei der 4) fließt 0.1mA.
Vielleicht kann ich dich ja schnell noch was fragen. Wir kriegen manchmal so blöde Multiple Choice Aufgaben.
z.B.
"Der elektrische Widerstand entsteht durch Zusammenstöße von Elektronen mit dem Kristallgitter eines Leiters".
Eigentlich würde ich ja "ja" sagen. Aber ich bin mir unsicher, ob die einen nicht reinlegen wollen, weil "Leiter" ja kaum einen Widerstand haben.
Oder "Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern". Im Prinzip auch richtig, aber eigentlich müsste man noch "pro Zeiteinheit" dran hängen.
Lauter so dumme Fragen, die wir entweder nicht richtig gemacht haben, oder wo man sich trotzdem nicht sicher sein kann, finde ich :(
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(Antwort) fertig | | Datum: | 14:05 So 30.03.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo Wimme,
bei der ersten Frage ist es einfach eine Sache des Sprachgebrauchs. Der Begriff des "Leiters" ist hier im Gegensatz zu Isolatoren zu sehen, und dann ist die Antwort schon richtig. Leiter haben auch einen Widerstand, der allerdings um Zehnerpotenzen unterhalb des Wertes eines Isolators liegt.
Bei der zweiten Frage würde ich Dir recht geben, wenn es sich um die Stromstärke handeln würde. Allgemein entsteht ein Strom durch bewegte Ladungen, ob dies nun zu einem großen oder kleinen Strom führt, ist erst mal unwichtig für die Definition des Stroms selbst.
Viele Grüße,
Infinit
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