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| Aufgabe | Gegeben ist nebenstehende Schaltung.
3.1 Bestimmen Sie die Elemente der Ersatzspannungsquelle bezüglich der Klemmen 1 und 2.
3.2 An den Klemmen 1 und 2 wird der Widerstand R angeschlossen. Berechnen Sie die Spannung U an R. |
Guten Abend zusammen!
Das hier st ne ganz schön harte Nuss. Wie geh ich diese Aufgabe denn am besten an?
Da muss ich doch zwei mal nen kurzschluß reinbauen, aber wo und wie ändert sich damit dann die Schaltung?
[Dateianhang nicht öffentlich]
Vielen Dank schon mal für die Hilfe.
Gruß Daniel
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:47 Mo 08.01.2007 | | Autor: | Infinit |
Hallo Daniel,
hier ein paar Tipps zur weiteren Vorgehensweise. Was Du wissen möchtest von dieser Schaltung sind die Elemente der Ersatzspannungsquelle, wenn man von den Klemmen 1-2 in die Schaltung reinguckt. Diese Elemente sind die Leerlaufspannung und der Innenwiderstand, der in Reihe zur idealen Spannungsquelle liegt. Jetzt tauchen hier aber "dummerweise" zwei Typen von Quellen auf, nämlich Strom- und Spannungsquellen (wenn auch nur eine jeweils davon). Hier hilft man sich mit der Superposition weiter, indem man bis auf jeweils eine Quelle alle anderen eliminiert aus der Schaltung, das Teilergebnis berechnet, und dies so oft macht, wie Quellen vorhanden sind. Bevor man damit beginnt, sollte man sich mal darüber klar werden, was man überhaupt benötigt. Wir brauchen die Leerlaufspannung an den Klemmen 1 und 2 und das ist die Spannung, die durch den Strom verursacht wird, der durch den Widerstand 4R fließt. Dieser Strom setzt sich aus zwei Anteilen zusammen, die einmal von der Strom- und einmal von der Spannungsquelle geliefert werden. Hier kommt jetzt die oben genannte Superposition ins Spiel, mit deren Hilfe wir die Teilströme berechnen. Setze alle Strom- und Spannungsquellen, bis auf jeweils eine, zu Null, berechne den dadurch entstehenden Teilstrom, mache das Ganze für die restlichen Quellen genauso. Glücklicherweise haben wir hier nur 2 davon. Was man sich jetzt noch merken muss, ist, auf welche Art und Weise man die Quellen zu Null setzt. Das ist unterschiedlich für eine Strom- und eine Spannungsquelle. Eine Stromquelle ersetzt man durch einen Leerlauf, eine Spannungsquelle durch einen Kurzschluss.
Also: 1. Schritt: Spannungsquelle durch Kurzschluss ersetzen, das lässt nur die Stromquelle übrig und Du siehst sofort, welche Auswirkung das auf den Strom hat, der durch 4R fließt. Ich verrate das Ergebnis hier noch nicht, mal Dir mal die sich ergebende Schaltung auf und überlege.
2.Schritt: Stromquelle durch Leerlauf ersetzen: Der "linke Teil" der Schaltung fällt raus und man kann sich den Strom ausrechnen, der durch 4R fließt.
3.Schritt: Beide Teilströme werden addiert, mit 4R multipliziert und Du hast die gesuchte Leerlaufspannung an den Klemmen 12.
Jetzt muss man noch den Innenwiderstand berechnen. Das geht relativ einfach, denn eine ideale Spannungsquelle hat einen Widerstand von 0 Ohm, eine ideale Stromquelle einen unendlich hohen Widerstand. Was macht man demzufolge. Wie oben, in der Gesamtschaltung Stromquelle durch Lerlauf ersetzen, Spannungsquelle durch Kurzschluss. Wenn ich das auf die Schnelle richtig sehe, fällt der "linke Teil" der Schaltung wieder weg, die Spannungsquelle schließt den Widerstand 6R kurz und übrig bleibt eine Parallelschaltung von 3R und 4R.
Damit sind alle Parameter der Ersatzspannungsquelle bekannt und Du kannst in Teil b) einfach ausrechnen, welche Spannung U an einem Widerstand R abfällt, der an die Klemmen 1-2 angeschlossen wird.
Viel Spaß dabei,
Infinit
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