Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfestellung bei Elektronikaufgabe


von voltist (Gast)


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Hallo ich bin Einsteiger in die Elektronik. Ich lese gerade das Buch von 
Horowitz und Hill (dritte Ausgabe)und stoße schon bei den ersten 
Aufgaben auf schwierigkeiten, hoffentlich könnt ihr mir weiterhelfen:

Ex. 1.2
If you place a 1 ohm resistor across a 12 volt car battery, how much 
power will it dissipate?
Meine Lösung ist 144 Watt. Mir erscheint der Wert irgendwie zu hoch.

von Mark S. (voltwide)


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voltist schrieb:
> Meine Lösung ist 144 Watt. Mir erscheint der Wert irgendwie zu hoch.
Mir nicht!

von Jens G. (jensig)


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>voltist schrieb:
>> Meine Lösung ist 144 Watt. Mir erscheint der Wert irgendwie zu hoch.
>Mir nicht!

Mir auch nicht ...

von voltist (Gast)


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Ok dann bin ich beruihgt. Eine Autobatterie hat ja gewaltig saft wenn 
man die mal kurzschliest wenn ich so drüber nachdenke.

von Mani W. (e-doc)


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Naja, es gilt eben das, was der Herr Simon Ohm schon wusste...



U / R = I            12V / 1R = 12 A

U / I = R            12V / 12 A = 1 R

U x I = P            12V x 12A = 144W

I x I x R = P        12A x 12A x 1R = 144W

: Bearbeitet durch User
von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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voltist schrieb:
> Eine Autobatterie hat ja gewaltig saft wenn
> man die mal kurzschliest wenn ich so drüber nachdenke.

Dann rechne das ganze doch nochmal für 0,1Ohm und überleg Dir was 
passieren kann, wenn man beim Ausbau der Batterie mit dem 
Schraubenschlüssel einen Kurzschluß macht ;-) Schraubenschlüssel können 
leuchten ...

von Uwe S. (winterschlaefer)


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Und deshalb sollte man beim Ausbau der Autobatterie zuerst das 
Massekabel abschrauben,damit der Maulschlüssel beim evtl. Abrutschen vom 
Pluspol nicht "leuchtet".

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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voltist schrieb:
> Ex. 1.2
> If you place a 1 ohm resistor across a 12 volt car battery, how much
> power will it dissipate?
Die Antwort darauf lautet: It depends!

> Meine Lösung ist 144 Watt.
Diese Lösung ist nur richtig, wenn diese 12V-Autobatterie keine 
Batterie, sondern eine Konstantspannungsquelle ist. Denn eine 
12V-Autobatterie hat ausgehend vom voll geladenen bis zum "leeren" 
Zustand nur 1 einzigen Punkt, wo sie genau 12V hat. Und nur an genau 
diesem Punkt stimmt die ganze Rechnung...

: Bearbeitet durch Moderator
von 6a66 (Gast)


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voltist schrieb:
> Meine Lösung ist 144 Watt.

Das ist RICHTIG.

Lothar M. schrieb:
> Die Antwort darauf lautet: It depends!

Lothar M. schrieb:
> Diese Lösung ist nur richtig, wenn diese 12V-Autobatterie keine
> Batterie, sondern eine Konstantspannungsquelle ist. Denn eine
> 12V-Autobatterie hat ausgehend vom voll geladenen bis zum "leeren"
> Zustand nur 1 einzigen Punkt, wo sie genau 12V hat. Und nur an genau
> diesem Punkt stimmt die ganze Rechnung...

Das ist prinzipiell richitg ist aber für den TO

voltist schrieb:
> Hallo ich bin Einsteiger in die Elektronik. Ich lese gerade das Buch von
> Horowitz und Hill (dritte Ausgabe)

an diesem Punkt noch völlig nebensächlich.

rgds

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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6a66 schrieb:
> an diesem Punkt noch völlig nebensächlich.
Es ist m.E. nie nebensächlich, zu wissen, dass eine Batterie keine 
konstante Spannung ausgibt. Denn es tauchen doch immer wieder Anfänger 
auf, denen man offenbar genau das nicht gesagt hat...

von Haarspalter im Elfenbeinturm (Gast)


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6a66 schrieb:
> an diesem Punkt noch völlig nebensächlich.

Richtig.

Vergiss aber nicht: Widersprich dem Moderator nicht. Es könnte das 
letzte Mal gewesen sein. Außerdem: Wer waren Horowitz und Hill schon 
gegenüber dem Moderator?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Haarspalter im Elfenbeinturm schrieb:
> Widersprich dem Moderator nicht.
Warum? Stimmt irgendwas an meiner Aussage nicht?

> Wer waren Horowitz und Hill schon gegenüber dem Moderator?
Was hätten die gesagt?

Siehe auch Johannes 18:23
(Ich hätte ja lieber ein Zitat von Paulus genommen, mir fällt nur 
gerade nichts ein. Ja, ich weiß, das versteht bestenfalls der 
Haarspalter...  ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Operator S. (smkr)


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Mani W. schrieb:
> U / R = I            12V / 1R = 12 A
>
> U / I = R            12V / 12 A = 1 R
>
> U x I = P            12V x 12A = 144W
>
> I x I x R = P        12A x 12A x 1R = 144W

Eigentlich unnötig die Berechnung über den Strom zu machen:

Gegeben:
U = 12V
R = 1 Ohm

Man kennt die Grundformeln
U = R * I
P = U * I

da I unbekannt, erste Formel umstellen nach
I = U / R
und einsetzen in zweite Formel

P = U * (U / R)

Bei dieser simplen Berechnung eigentlich nicht der Rede wert, bei 
komplexeren Berechnungen bleibts dann aber übersichtlicher ;-)

von 6a66 (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Es ist m.E. nie nebensächlich, zu wissen, dass eine Batterie keine
> konstante Spannung ausgibt.

Du hast ja recht :)
Aber selbst im ersten Semester war ja schon mal gut erst mal den URI zu 
begreifen. Dass das Ganze dann noch einen Innenwiderstand hat kam dann 
im zweiten Semester. Der will doch erst mal ein Erfolgsgefühl haben.

Haarspalter im Elfenbeinturm schrieb:
> Vergiss aber nicht: Widersprich dem Moderator nicht.

Hai - Haarspalter-san :)

Lothar M. schrieb:
> Siehe auch Johannes 18:23

Nein - Nichts falsches gesagt. Wenn aber der ABC-Schütze mit breitem 
Grinsen zu Dir kommt weil er verstanden hat dass 1+1=2 dann werden wir 
Ihm doch auch nicht sagen: "Nur im Prinzip richtig, aber im gekrümmten 
Raum mit der Möglichkeit einer punktförmigen Kuh ....".

Johannes 16:21 :)

rgds

von Jens G. (jensig)


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@6a66 (Gast)
>Raum mit der Möglichkeit einer punktförmigen Kuh ....".

Für den Beginner nehmen wir erstmal eine gepunktete Kuh an (Unterordnung 
der gefleckten Kuh)....

@Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite

>6a66 schrieb:
>> an diesem Punkt noch völlig nebensächlich.
>Es ist m.E. nie nebensächlich, zu wissen, dass eine Batterie keine
>konstante Spannung ausgibt. Denn es tauchen doch immer wieder Anfänger
>auf, denen man offenbar genau das nicht gesagt hat...

Dann sage dem Schützling aber auch, daß dieses 1Ohm beim Leuchten einen 
R hat, der von 1Ohm verschieden ist ;-)

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang N. (reparatur-wolfgang)


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Mani W. schrieb:
> I x I x R = P        12A x 12A x 1R = 144W

Das wäre mir neu.  :-)

von Elektrofan (Gast)


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> Denn eine
> 12V-Autobatterie hat ausgehend vom voll geladenen bis zum "leeren"
> Zustand nur 1 einzigen Punkt, wo sie genau 12V hat. Und nur an genau
> diesem Punkt stimmt die ganze Rechnung...

Bei VW (u.a. ?) gilt das nicht. Deren Angaben stimmen an überhaupt 
keinem Punkt, der in der Praxis vorkommt.
Auch dann nicht, wenn die Batterie genau 12,0... V hat.      ;-)

von Mikro 7. (mikro77)


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Lothar M. schrieb:
> Warum? Stimmt irgendwas an meiner Aussage nicht?

lach

Stimmt. Ja!

Hilft aber einem Einsteiger nicht wirklich weiter... Ich erinnere mich 
noch (sehr!) schmerzhaft an meinen Mathe Prof, der mal ganz einfach 'nen 
Homomorphismus erklärt hat... ;-) /SCNR

: Bearbeitet durch User
von voltist (Gast)


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Wenn ich von Elektrotechnik überhaupt keinen Schimmer hätte (ich habe 
wirklich nur einen kleinen Schimmer von der Materie) wäre ich jetzt 
vollkommen durchinander.
Mir war nur wichtig ob meine rechnung gestimmt hat und dass man zuerst 
das Massekabel abklemmt sonst leuchtet der Schlüssel.
Meinen Dank an alle :-)

von Joe F. (easylife)


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Bisher wurde das Haar aber nur halb gespalten. Was ist denn mit der 
Widerstandstoleranz? Hätte mam schon längst mal vorwurfsvoll nachfragen 
können.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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voltist schrieb:
> Eine Autobatterie hat ja gewaltig saft wenn man die mal kurzschliest
> wenn ich so drüber nachdenke.
Mein Ansatz war durchaus auch, zu zeigen, dass diese Verlustleistung 
selbst dann auftritt, wenn die Quelle keine Autobatterie ist.

voltist schrieb:
> Wenn ich von Elektrotechnik überhaupt keinen Schimmer hätte (ich habe
> wirklich nur einen kleinen Schimmer von der Materie) wäre ich jetzt
> vollkommen durchinander.
Weil jemand anmerkt, dass die Spannung einer Batterie nicht konstant 
ist?

> Mir war nur wichtig ob meine rechnung gestimmt hat
Das hat zum Glück für die gegebenen Rahmenbedingungen ausnahmslos 
jeder bestätigt. Hier nach dem P=I²R und dem P=U²/R Ansatz noch der 
Rechenweg über die Basisformeln für den, der nichts umstellen oder 
einfügen mag:
R = 1 Ω
U = 12 V
I = U/R = 12 V / 1 Ω  = 12 A
P = U*I = 12 V * 12 A = 144 W

Joe F. schrieb:
> Was ist denn mit der Widerstandstoleranz?
Und dessen Temperaturabhängigkeit?
Wie lange sind die Zuleitungen?
Wo und wie wurden die 12V überhaupt gemessen?
Richtig. Das werden die Fragen sein, die dem Anfänger als nächstes 
begegnen...

von Waldfee (Gast)


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Innenwiderstand vom Messgerät? Fehlerrechnung? :D

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kontaktwiderstände und Thermospannungen nicht vergessen!

von 6a66 (Gast)


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Beschaffbarkeit und Kosten eines Widerstands mit 144W und 1R klären.

von Philipp L. (philipp_l89)


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6a66 schrieb:
> Beschaffbarkeit und Kosten eines Widerstands mit 144W und 1R klären.

In dem Zusammenhang auch evtl. klären ob es nicht ein Widerstand mit 
100W und einem geeigneten aktiv/passiv Kühlkörper tut? Evtl. 
Peltierelement zur aktiven Kühlung.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Philipp L. schrieb:
> Evtl. Peltierelement zur aktiven Kühlung.
Dann ist zu prüfen, ob evtl. sogar das Peltierelement als Last reicht. 
Das wäre sehr vorteilhaft, denn dann könnte es sich selber kühlen... 
;-)

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Lothar M. schrieb:
> Das wäre sehr vorteilhaft, denn dann könnte es sich selber kühlen...

Aber nur, wenn Du genug Bier auf die andere Seite stellst, irgendwo muß 
die Kälte ja hin ...

von Mani W. (e-doc)


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Operator S. schrieb:
> Mani W. schrieb:
>> U / R = I            12V / 1R = 12 A
>>
>> U / I = R            12V / 12 A = 1 R
>>
>> U x I = P            12V x 12A = 144W
>>
>> I x I x R = P        12A x 12A x 1R = 144W
>
> Eigentlich unnötig die Berechnung über den Strom zu machen:
>
> Gegeben:
> U = 12V
> R = 1 Ohm
>
> Man kennt die Grundformeln
> U = R * I
> P = U * I
>
> da I unbekannt, erste Formel umstellen nach
> I = U / R
> und einsetzen in zweite Formel
>
> P = U * (U / R)
>
> Bei dieser simplen Berechnung eigentlich nicht der Rede wert, bei
> komplexeren Berechnungen bleibts dann aber übersichtlicher ;-)




Hätten wir schon eine schöne Sammlung von Formeln...

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