Kurzschlussstrom < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:07 Mo 19.03.2012 | | Autor: | Ciotic |
| Aufgabe | | Für die Schaltung sind allgemein (ohne Zahlenwerte einzusetzen) zu bestimmen: der Kurzschlussstrom K bei Kurzschluss der Klemmen A und B. (Rechenweg!) |
Hallo zusammen.
Bei folgender Aufgabe stehe ich auf dem Schlauch:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Wie genau kommt man auf diese Überlagerung, kann mir das jemand erklären? Und was genau sind Ik1 und Ik2?
Danke!
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:07 Mo 19.03.2012 | | Autor: | Infinit |
Hallo Ciotic,
bei solch einer Überlagerung arbeitet man mit zwei Ersatzschaltbildern, in denen jeweils nur eine Quelle sich befindet. Wie macht man das? Stromquellen werden durch offene Klemmen ersetzt, Spannungsquellen durch Kurzschlüsse.
Nehmen wir als erstes die Quelle Iq2 raus und schließen hinten die Klemme kurz, so fließt der Strom von Iq1 durch eine Parallelschaltung von R1 und der Reihenschaltung von R2 und R3. Nach der Stromteilerregel erhält man in diesem hinteren Zweig, in dem die Klemme kurzgeschlossen wurde, genau den Stromanteil, der in Deiner Lösung steht.
Nehmen wir nun Iq1 raus und schließen die hintere Klemme kurz, so wird der Strom den Weg des geringsten Widerstandes nehmen und durch die kurzgeschlossene Klemme fließen, der zweite Anteil zum Kurzschlusstrom ist also gerade Iq2.
Die Summe beider Anteile ergibt dann den Gesamtkurzschlosstrom.
Viele Grüße,
Infinit
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:51 Mo 19.03.2012 | | Autor: | Ciotic |
Vielen Dank, das war sehr verständlich!
Kann mir noch jemand die Lösung dieses Problems mittels Quellenumformung erklären. Diese Möglichkeit sollte ja auch anwendbar sein. Ich durchblicke das aber noch nicht gänzlich.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 17:03 Mo 19.03.2012 | | Autor: | GvC |
[mm] I_{q1} [/mm] und [mm] R_1 [/mm] in eine Spannunsgquelle mit Quellenspannung [mm] I_{q1}*R_1 [/mm] und Innenwiderstand [mm] R_1 [/mm] umwandeln, [mm] R_1 [/mm] mit [mm] R_2 [/mm] und [mm] R_3 [/mm] zu einem Innenwiderstand zusammenfassen
[mm] R_i=R_1+R_2+R_3
[/mm]
die so entstandene Spannunsgquelle zurückwandeln in eine Stromquelle mit Quellenstrom [mm] \frac{I_{q1}*R_1}{R_i} [/mm] und Innenwiderstand [mm] R_i, [/mm] die dannn mit der parallelen Stromquelle zusammenfassen zu
[mm] \frac{I_{q1}*R_1}{R_i}+I_{q2} [/mm] und Innenwiderstand [mm] R_i
[/mm]
Der Quellenstrom dieser Stromquelle ist der Kurzschlussstrom.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:13 Di 20.03.2012 | | Autor: | Ciotic |
Vielen Dank!
Ich fasse mal zusammen:
1.Stromquelle mittels des Ohmschen Gesetzes in eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand transformieren.
Frage: Woher weiß man, welches der Innenwiderstand von Iq1 ist? Wäre R2 nicht auch möglich?
2. Rücktransformation der Spannungsquelle in eine Stromquelle mit einem Innenwiderstand.
Frage: Warum ist dieser Innenwiderstand R1+R2+R3 ? Ist der Innenwiderstand bei einer Stromquelle immer die Summe aller Widerstände?
3.Zusammenfassen mit der zweiten Stromquelle.
Frage: Warum wird diese nicht transformiert?
Allgemeine Frage: Woran erkennt man, wie die Widerstände geschaltet sind? In dem Schaltbild der Lösung wurden beim 1. Schritt, also der Spannungsquelle, alle Widerstände in Reihe geschaltet und dann zusammengefasst.
Im nächsten Schritt, also wieder der Stromquelle sind die Widerstände dann zusammengefasst parallel zu Iq1 und Iq2. Warum ist das so?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 12:22 Di 20.03.2012 | | Autor: | GvC |
> Vielen Dank!
>
> Ich fasse mal zusammen:
>
> 1.Stromquelle mittels des Ohmschen Gesetzes in eine
> Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand transformieren.
> Frage: Woher weiß man, welches der Innenwiderstand von
> Iq1 ist? Wäre R2 nicht auch möglich?
Der Innenwiderstand einer Stromquelle ist der zur idealen Quelle parallel liegende Widerstand.
>
> 2. Rücktransformation der Spannungsquelle in eine
> Stromquelle mit einem Innenwiderstand.
> Frage: Warum ist dieser Innenwiderstand R1+R2+R3 ? Ist der
> Innenwiderstand bei einer Stromquelle immer die Summe aller
> Widerstände?
Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle ist der zur idealen Quelle in Reihe liegende Widerstand.
>
> 3.Zusammenfassen mit der zweiten Stromquelle.
> Frage: Warum wird diese nicht transformiert?
Dazu besteht keine Veranlassung, ganz abgesehen von der Tatsache, dass sich eine ideale Stromquelle nicht in eine Spannungsquelle umwandeln lässt. Wohl aber lassen sich parallele Stromquellen zu einer Stromquelle zusammenfassen.
>
> Allgemeine Frage: Woran erkennt man, wie die Widerstände
> geschaltet sind? In dem Schaltbild der Lösung wurden beim
> 1. Schritt, also der Spannungsquelle, alle Widerstände in
> Reihe geschaltet und dann zusammengefasst.
> Im nächsten Schritt, also wieder der Stromquelle sind die
> Widerstände dann zusammengefasst parallel zu Iq1 und Iq2.
> Warum ist das so?
>
Die Innenwiderstände äquivalenter Quellen sind gleich. Bei der Umwandlung von einer Strom- in eine Spannungsquelle liegt der Widerstand, der zunächst parallel zur idealen Quelle lag, nun in Reihe zur idealen Spannungsquelle. Bei der Umwandlung von einer Spannungs- in eine Stromquelle entsprechend umgekehrt.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:25 Di 20.03.2012 | | Autor: | Ciotic |
Alles klar, vielen Dank soweit.
Ist der Innenwiderstand immer nur ein Widerstand? In meinem folgenden Beispiel soll die Leerlaufspannung berechnet werden. Dazu habe ich erstmal I2 deaktiviert und wollte I1 in eine Spannungsquelle umwandeln. Das wäre dann I1*R1 mit dem Innenwiderstand R1, der in Reihe geschaltet ist?
[Dateianhang nicht öffentlich]
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 18:12 Di 20.03.2012 | | Autor: | GvC |
Warum willst du [mm] I_2 [/mm] deaktivieren und dann eine Quellenumwandlung machen. Enweder Du löst nach Überlagerungsverfahren, dann brauchst Du keine Quellenumwandlung, oder mit Hilfe schrittweiser Quellenumwandlung, dann brauchst Du keinen Überlagerungssatz. Offensichtlich willst Du ja die Leerlaufspannung [mm] U_{AB} [/mm] bestimmen. Das geht am einfachsten per Überlagerungssatz. Da kann man die Leerlaufspannung direkt ablesen:
[mm]U_{AB}=I_1*R_1||R_2 + I_2*R_3[/mm]
Das geht deshalb so einfach, weil im Falle des Leerlaufs der Strom [mm] I_1 [/mm] nur durch [mm] R_1||R_2 [/mm] fließt und der Strom [mm] I_2 [/mm] nur durch [mm] R_3. [/mm] Den Rest macht der Maschensatz.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:50 Di 20.03.2012 | | Autor: | Ciotic |
Ich war verwirrt durch die Musterlösung, da wurde nämlich beides irgendwie kombiniert. Deine Aussage leuchtet mir aber ein.
So sieht das bis jetzt aus, Frage ist nur, wie ich die Maschenregel anwenden soll, um die beiden zu kombinieren.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Danke!
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 12:57 Mi 21.03.2012 | | Autor: | GvC |
Die Maschenregel hast Du doch schon angewendet zur Bestimmung von [mm] U_{AB}' [/mm] und [mm] U_{AB}''. [/mm] Jetzt musst Du nur noch überlagern:
[mm] U_{AB}=U_{AB}'+U_{AB}''
[/mm]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:51 Do 22.03.2012 | | Autor: | Ciotic |
Das war fast schon zu nahe liegend.
Vielen Dank für deine Hilfe !
|
|
|
|
