Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstand, Leerlauf, Kurzschluss etc.


von Sina A. (sinapse)


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hallo,

ein wenig elektrotechnik. hab aber eher eine mathematische frage dazu.

das bild zeigt eine einfache schaltung mit U=10V versorgungsspannung und 
eine reihenschaltung von 1 Ohm widerständen. an dem Ausgang liegt UL an, 
wo eine last angeschlossen wird.

ich weiss, dass man das in eine ersatzschaltung ueberführen kann... mit 
nur einem widerstand, indem ich von sozusagen von rechts in die 
Schaltung gucke und mir den innenwiderstand berechne. von da aus 
betrachtet liegen die 1 Ohm widerstaende parellel zueinander, was 
insgesamt einen widerstand von nur 0.5 Ohm ergibt. diesen widerstand 
nehme ich dann fuer meine ersatzschaltung, die unten gezeigt wird. mit 
der leerlauf bzw. kurzschlussspannung kann man dann IL über UL auftragen 
für unterschiedliche lastwiderstände und man bekommt fuer die 
originalschaltung, wie auch fuer die ersatzschaltung dasselbe schaubbild 
raus... naemlich eine gerade.

jetzt hab ich zwei fragen:

1. jetzt weiss ich zwar dass man das so macht, aber frage ich mich wieso 
das ueberhaupt klappt. natuerlich koennte ich das jeweils "direkt" ohne 
ersatzschaltbild berechnen und auch mit... dann ergeben sich dieselben 
formeln fuer UL bzw. IL. aber woher weiss man, dass das fuer alle 
schaltungen mit ohmschen widerständen gilt? kann man das irgendwie 
leicht verständlich machen, warum der blick von rechts in die schaltung 
ploetzlich dasselbe ergeben muss? oder mathematisch zeigen?


2. warum ergibt der graph IL über UL eine gerade? woher weiss man das? 
gilt das fuer alle beliebigen schaltungen in denen nur ohmsche 
widerstände verbaut sind?


dankö

von Tiefer Stapel (Gast)


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Stimmt so leider nicht. Der Gesammtwiderstand von R serie zu r parallel 
R und RL ist R+(R//RL)

Schau mal Kirchhoff an.

von Sina A. (sinapse)


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man brauch ja auch nicht den gesamtwiderstand, sondern den 
innenwiderstand gemessen von der klemme an der UL anliegt.  von da aus 
betrachtet ist es eine parallelschaltung der beiden 1Ohm widerstände 
(erstmal ohne lastwiderstand).  so erhält man den widerstandswert fuer 
die ersatzschaltung.

und daher auch meine frage, warum das äquivalent ist zu der berechnung, 
wie du es vorgemacht hast.

von Tiefer Stapel (Gast)


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Weshalb sollen die beiden 1 Ohm parallel sein ?
Fuer mich sind die in Serie.

Nein?

von Sina A. (sinapse)


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berechne den widerstand von den klemmen ausgehend und nicht von der 
spannungsquelle.  dann ergibt sich eine parallelschaltung

von Tiefer Stapel (Gast)


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Aeh. Ja, kann man machen. Dabei hat sich die Spannungsquelle auf 
wundersame Art halbiert.
Und dabei gewinnt man ?

Schliesslich kann man jedes resistive Netzwerk mit einer Quelle als 
Spannunsgquelle plus Seriewiderstand ausdruecken.

Ein paar lineare Gleichungen...

von Sina A. (sinapse)


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>Schliesslich kann man jedes resistive Netzwerk mit einer Quelle als
>Spannunsgquelle plus Seriewiderstand ausdruecken.

das das geht weiss ich doch schon... kannst du mir auch sagen warum das 
so ist (lese also bitte nochmal meine anfaenglichen fragen oben)... 
nehme an du wolltest mir was mit den linearen gleichungen sagen.

von Tiefer Stapel (Gast)


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Naja. wieviele Parameter moechtest du denn fuer eine Quelle ? Jeder 
Knick in der Kennlinie (siehe rechts unten in deinem Diagram) benoetigt 
eine zusaetzliche Quelle.

Eine lineare Funktion hat einen Nulldurchgang und eine Steigung. Der 
Gesammtwiderstand alleine bedingt dass die Widerstandsgerade durch null 
geht, bleibt noch die Steigung. Eine Quelle plus ein Widerstand geht 
also durch den Punkt der Quelle, bleibt noch die Steigung.

von Kater brummt- sehr gut! (Gast)


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Warum eine Gerade ? Ganz einfach:

Setze eine Maschengleichung an über U0 (=ideale Quelle), Ri (=Ersatz aus 
R||R) und den Lastwiderstand Rl: Dabei gilt Il = I (wegen Umformung)

Dann gilt : Ul + Ri*I = U0 --- umformen -> Ul = U0 - Ri*I
Das ist eine Geradengleichung  mit Variable I, Steigung Ri und Y 
Achsenabschnitt U0 bei I = 0;

Oder man kann jetzt auch I mit Ul ausdrücken (Umkehrfunktion)
Mit U0/Ri = Ik ergibt sich Ul = Ik - 1/Ri * Ul (s.Diagramm)

Aus der Form der Geradengleichung und nirgendwoher sonst siehst Du, daß 
diese Funktion eine Gerade ist, die in diesem Falle aus physikalischen 
Gründen nur von Abszisse = 0 bis Ordinate = 0 läuft. Irgenwelche "Knicke 
in der Kennlinie" sind gequakt.

von Sina A. (sinapse)


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danke

von amateur (Gast)


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Karl(chen) kann nix dafür!
Mamma hatte einen Zahlendreher und hat Ihn bei 73° statt 37° gebadet - 
Irreversibel!

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