Liebes Forum! Ich habe folgende Aufgabenstellung: "Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle soll messtechnisch und zerstörungsfrei ermittelt werden. Es ist aber bekannt dass die Quelle bei einem Kurzschluss zerstört wird . Somit bleibt nur die Messung mit zwei Unterschiedlichen Lastwiderständen. Erklären sie wie das funktionieren kann." Also grunsätzlich würde ich die Spannungsquelle im Leerlauf messen und dann mit einen z.b Lastwiderstand belasten. Jetzt wird an der Quellspannung wieder im belasteten zustand gemessen. Die Quellspanung geht ein bisschen in die Knie die jetzt am RI abfällt. Fertig Aber wie sollte ich das sonst machen? Spannungsteiler mit zwei Lastwiderstände? Danke
Definiere einen Lastwiderstand als unendlich. Dann hast du deinen Leerlauffall :-)
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Leerlauf ist wie bereits gesagt auch eine Last, aber halt mit einem unendlich großen Widerstand. Damit kannst Du die Leerlaufspannung ermitteln. Schließt Du jetzt einen Widerstand (viel größer als 0 Ohm) an, so kannst Du sehen, was aus einer Reihenschaltung von Innenwiderstand (unbekannt) und Deinem Prüfwiderstand, wird. Leerlaufspannung bekannt; Zweiter (Prüf-) Widerstand bekannt; Spannung am zweiten Widerstand gemessen; Herz was willst Du mehr.
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Sebastian S. schrieb: > Leerlaufspannung bekannt; Zweiter (Prüf-) Widerstand bekannt; Spannung > am zweiten Widerstand gemessen; Herz was willst Du mehr. Wie schalte ich den zweiten Prüfwiderstand in die Schaltung? Ich versteh nicht wieso ich einen zweiten Widerstand für diese Messung benötige... sorry :-(
Delta I musst du berechnen. Um ein (anständiges) Delta I zu berechnen solltest du halt auch zwei Zahlenwerte für den Strom haben. Ohne R kein I sag ich mal. PS: dazu immer nur ein Widerstand am Netzteil anschließen!
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Ich empfehle dringenst nicht ständig aus dem Fenster zu sehen, sondern auch mal dem Unterricht zu folgen. Jede Wette, dass das - fast genauso - schon erklärt wurde. V1 ist die Spannungsquelle R1 ist der "unsichtbare" Innenwiderstand Uo ist die gemessene Leerlaufspannung R2 ist Dein Lastwiderstand Up ist die Spannung, die an R2 abfällt.
Sebastian S. schrieb: > Ich empfehle dringenst nicht ständig aus dem Fenster zu sehen, > sondern auch mal dem Unterricht zu folgen. Jede Wette, dass das - fast > genauso - schon erklärt wurde. > V1 ist die Spannungsquelle > R1 ist der "unsichtbare" Innenwiderstand > Uo ist die gemessene Leerlaufspannung > R2 ist Dein Lastwiderstand > Up ist die Spannung, die an R2 abfällt. Up / R2 ergibt den Strom I2 aus der Spannungsquelle Uo - Up ergibt den Spannungsabfall am Innenwiderstand R1 der Spannungsquelle R1 = (Uo -Up) / I2 ist der gesuchte Innenwiderstand der Spannungsquelle
Sebastian S. schrieb: > V1 ist die Spannungsquelle > R1 ist der "unsichtbare" Innenwiderstand > Uo ist die gemessene Leerlaufspannung > R2 ist Dein Lastwiderstand > Up ist die Spannung, die an R2 abfällt. R2 so einstellen (Poti?), daß die Spannung von Uo auf die Hälfte absinkt. Dann ist R2 = R1. Dann muß man nicht rechnen. MfG Klaus
@klau's Wenn man sich auf den Kopf stellt sieht alles verkehrt herum aus. Wenn man ein Poti so einstellt, dass die halbe Spannung abfällt, muss man immer noch das Poti ausmessen. Von einer Widerstandsmessung war aber zu keinem Zeitpunkt die rede. Ich weis auch nicht, ob die Spannungsquelle mit dem Innenwiderstand belastet werden darf. Ergibt oft magischen Rauch.
Klaus schrieb: > R2 so einstellen (Poti?), daß die Spannung von Uo auf die Hälfte > absinkt. Dann ist R2 = R1. Bevor man wild irgendwelche Strombelastungen vorschlägt, sollte erstmal geklärt werden, was der Quelle zuzumuten ist. Es gibt keinen Grund die Klemmspannung bis auf die Hälfte runter zu zwingen, es sei denn, man ist nicht in der Lage, zu rechnen. Bei kräftiger Strombelastung können sich in der Quelle schnell irgendwelche Parameter verschieben (z.B. Temperaturerhöhung), i.e. der Innenwiderstand wird abhängig von der Belastung. Insofern sollte die beiden Widerstände so gewählt werden, dass der Strom um den gewünschten Arbeitspunkt variiert.
Sebastian S. meinte im Beitrag #5889309 so circa: > Ich weiß auch nicht, ob die Spannungsquelle mit dem Innenwiderstand > (als Lastwiderstand) belastet werden darf. Ergibt oft magischen Rauch. Das dürfte bei der Mehrheit der Spannungsquellen zutreffen. Bei vielen anderen greift dann eine Strombegrenzung, wodurch auch nichts stimmt. Also ein eher abenteuerlicher Ratschlag, @Klaus. "Lernen durch Fehler"? (Wenn es weh genug tut, wird zukünftig "besser aufgepaßt", oder wie? ;)
Aus Deiner Aufgabenstellung ist nicht ersichtlich, was mit "zweitem R" gemeint ist. Ri = Innenwiderstand Rl = Lastwiderstand Wenn Du einmal mit Rl und einmal ohne misst, dann erhälst Du ohne Rl die Quellspannung U0 und mit Rl einen Spannungsteiler von Ri und Rl. --> Meinst Du das mit Spannungsteiler und zweitem Widerstand? Der Zweite Widerstand ist dann der innenwiderstand der Spannungsquelle. Du hast nur einen Widerstand als Bauteil.
Klaus schrieb: > R2 so einstellen (Poti?), daß die Spannung von Uo auf die Hälfte > absinkt. Dann ist R2 = R1. Dann muß man nicht rechnen. So hat mans irgendwann mal gelernt ... und ich fand das schon in der Lehre Quatsch. Sie "Spielchen" mit halber U0 kann man vllt. mit Signalgeneratoren machen. Belaste mal eine Autobatterie so heftig, bis sie nur noch ca. 6V liefert... und fass dann mal an die Anschlußkabel... Hrmp Mach das mit U0/2 mit einem Handyakku ... und er hat sich danach abgeschaltet (zur Sicherheit) und macht nie mehr wieder etwas. Wolfgang schrieb: > Bevor man wild irgendwelche Strombelastungen vorschlägt, sollte erstmal > geklärt werden, was der Quelle zuzumuten ist. > Es gibt keinen Grund die Klemmspannung bis auf die Hälfte runter zu > zwingen, es sei denn, man ist nicht in der Lage, zu rechnen. Ganz genau... Und deshalb: ri = delta-U / delta-I
Ralph S. schrieb: > So hat mans irgendwann mal gelernt ... und ich fand das schon in der > Lehre Quatsch Ein aufmüpfiger Lehrling - was machst du denn heute als Beruf? Georg
>> R2 so einstellen (Poti?), daß die Spannung von Uo auf die Hälfte >> absinkt. Dann ist R2 = R1. Dann muß man nicht rechnen. > So hat mans irgendwann mal gelernt ... und ich fand das schon > in der Lehre Quatsch. Sie "Spielchen" mit halber U0 kann man vllt. > mit Signalgeneratoren machen. Zur Ausbildung zu einer brauchbaren "Fachkraft" gehört halt mehr. Spätestens in der Praxis sollte man realisieren, dass nicht alle Theorie-Aufgaben anwendbar, eben "praktikabel", sind. Wenn ein 'Freigesprochener' ernsthaft erwägt, auf o.a. Art die Innenreaktanz eines Kraftwerkgenerators zu bestimmen, hatte er wohl nur Fernunterricht gehabt (bei dem viel Post verloren ging). Eine Strombegrenzung kann Ärger machen? Tatsächlich? Als Minimum sollte in der einschlägigen Ausbildung vorkommen, dass die ganzen Ohm-, Kirchhoff-, Überlagerungssatz- usw. -Regeln NUR für lineare Netzwerke gelten... --- Wie das alles bei den inzwischen zahlreich dazukommenden Neu- Rentenbeitragszahlern aus anderen Weltregionen aussieht, kann man sich gerne ausmalen, da stirbt die Hoffnung (zuletzt?) ...
A. S. schrieb: > Aus Deiner Aufgabenstellung ist nicht ersichtlich, was mit "zweitem R" > gemeint ist. Liegt es am Wetter oder ist das allgemeine Leseverständnis inzwischen wirklich so unterirdisch? Was war die Frage vom Thread-Ersteller? Hervorhebungen von mir: Lernt jetzt schrieb: > Somit bleibt nur die Messung mit *zwei Unterschiedlichen* > Lastwiderständen. Erklären sie wie das funktionieren kann." Und 6 Minuten später habe ich die Erklärung bereits gepostet:
Und nochmals einigen Minuten später habe ich gepostet:
Zwei zweckmäßige, unterschiedliche Widerstände an die Spannungsquelle anschließen und die sich jeweils einstellende Spannung messen. Die gemessenen Spannungen und die beiden Widerstände nach der Formel in den Taschenrechner reinhacken und fertig. Was ist daran nicht zu verstehen? Wozu das vermeintlich lustige Gelaber der ganzen Nichtblicker?
Warum stimmt die Forum-Vorschau nicht mit dem Ergebnis überein???
Lernt jetzt schrieb: > Somit bleibt nur die Messung mit zwei *Unterschiedlichen* > Lastwiderständen. Erklären sie wie das funktionieren kann."
Überall das gleiche: Stümper, Pfuscher und Nichtblicker.
Ri= ( (Uo /U last) - 1) ) mal R last Ri.......Innenwiderstand Uo......Leerlaufspannung U last..Spannung mit dem Lastwiderstand Als R last z.b. ein 20m langes Netzkabel auf einer Trommel. VORHER diesen Widerstand mit einem Ohmmeter messen Beispielsweise Uo =14 V U last = 13 V R last = 1 Ohm Ri gleich (1,0769 minus 1 ) mal 1 Ohm = 0,0769 Ohm
Experte schrieb: > Lernt jetzt schrieb: >> Somit bleibt nur die Messung mit zwei *Unterschiedlichen* >> Lastwiderständen. Erklären sie wie das funktionieren kann." Wenn du gezwungen bist, wirklich beide während der Messung zu nutzen, schalte die beiden einfach in Reihe oder parallel. Faktisch reicht ein Widerstand am Spannungsausgang, ob dieser jetz aus einem oder mehreren Bauteilen besteht ist doch egal ;) Vielleicht wird darauf abgezielt, dass du deinen eigentlichen Widerstand und die Leitungs- und Übergangswiderstände dahin hast (=Reihenschaltung)?
Experte schrieb: > Was war die Frage vom Thread-Ersteller? Hervorhebungen von mir: Deine Formel ist ja richtig (hoffe ich, hab ich nicht gelsen, weil:) Sie geht am Thema vorbei, da die Schwierigkeiten des TO woanders liegen: Lernt jetzt schrieb: > Also grunsätzlich würde ich die Spannungsquelle im Leerlauf messen und > dann mit einen z.b Lastwiderstand belasten. Jetzt wird an der > Quellspannung wieder im belasteten zustand gemessen. Die Quellspanung > geht ein bisschen in die Knie die jetzt am RI abfällt. Fertig > > Aber wie sollte ich das sonst machen? Spannungsteiler mit zwei > Lastwiderstände? Er braucht (zurecht) nur einen, da der zweite (unendlich) kein physisches Bauteil ist.
Lernt jetzt schrieb: > "Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle soll messtechnisch und > zerstörungsfrei ermittelt werden. Es ist aber bekannt dass die Quelle > bei einem Kurzschluss zerstört wird . Somit bleibt nur die Messung mit > zwei Unterschiedlichen Lastwiderständen. Erklären sie wie das > funktionieren kann." Typische praxisnahe Aufgabe! Kein Mensch mißt den Kurzschlussstrom einer realen Quelle (Autobatterie HaHa), wenn er nicht unbedingt muß. Die Folgerung des Aufgabenstellers "somit bleibt" n u r... ist eben schlicht falsch! Es wurde schon gesagt, dass die Messung der Leerlaufspannung und der Spannung mit "passender" Last ausreicht. Ich hoffe, der TO hat das kapiert und kann sich nun mit seinem "Meister" anlegen :-) Gruß Rainer
Ich würde den Innenwiderstand einfach ausbauen und mir die Ringe anschauen...
Rainer V. schrieb: > Ich hoffe, der TO hat das kapiert und kann sich nun mit seinem "Meister" > anlegen :-) Bloss nicht, das könnte ihn seine berufliche Zukunft kosten. Dass Aufgaben falsch und unsinnig gestellt werden muss man in unserem Bildungssystem akzeptieren und versuchen herauszufinden, was der Ausbilder mit seinem Blödsinn eigentlich gemeint haben könnte, bzw. was für eine Antwort erwartet wird. Georg
A. S. schrieb: > Er braucht (zurecht) nur einen, da der zweite (unendlich) kein > physisches Bauteil ist. Wie kommst du zu der Annahme, dass der Innenwiderstand der Quelle als ohm'scher Widerstand beschrieben werden kann, i.A. ist das nicht der Fall und hängt vom Typ der Quelle ab.
Hallo "Typische praxisnahe Aufgabe! Kein Mensch mißt den Kurzschlussstrom einer realen Quelle (Autobatterie HaHa), wenn er nicht unbedingt muß. Die Folgerung des Aufgabenstellers "somit bleibt" n u r... ist eben schlicht falsch! Es wurde schon gesagt, dass die Messung der Leerlaufspannung und der Spannung mit "passender" Last ausreicht. Ich hoffe, der TO hat das kapiert und kann sich nun mit seinem "Meister" anlegen :-)" Richtig aber trotzdem würde ich die Empfehlung nicht annehmen und einfach das machen was verlangt wird, egal wie viel Sinn das in der Praxis macht und einfach das theoretische Vorgehen als Lösung präsentieren, also Messen einmal mit R= Viele Gigaohm (Du kannst ja den Isolationswiderstand von Luft oder einen Kunststoff aus den Tabellenbuch wählen - wie geschrieben die Praxis und realen Störgrößen interessieren nicht) wählen also praktisch ohne Last bezogen auf die typischer Weise in solch einen Umfeld angenommenen Spannungsquellen und halt einmal mit einen recht geringen Widerstand von vielleicht 10 Ohm. Dann noch anwenden der von "Experte" gezeigten Formel und alles ist (theoretisch) für die Aufgabenstellung erledigt. Das es so in der Praxis oft nicht zuverlässig bis gar nicht funktioniert (zumindest wenn man es Blind und ohne Vorüberlegungen macht) =>Erwärmung, Art der Spannungsquelle wie z.B. der erwähnte Kraftwerksgenerator, eine Autobatterie, ein Labornetzteil, der 9V Block, oder der passive Sensor, eventuell sogar Schwingneigung (Eine reale Last hat auch immer L und C Anteile), hat mit der richtigen Beantwortung von solchen Fragen nichts zu tun, da soll einfach nur das Grundverständnis abgefragt werden. Und es wird somit an ein weiteren von unendlich vielen Beispielen gezeigt das das eigentlich Hauptproblem (mal bewusst übertrieben gesagt: Die Unmenschlichkeit)in Lehre, Ausbildung, den Schulsystem, der Weiterbildung, der universitären Ausbildung usw. wie: Andauerndes Überprüfen, Leistungsdruck erzeugen, nicht vertrauen wollen, alles Bewerten zu müssen, trotz 1001 neuer Lehrkonzepte und (teilweise nur theoretischer aber auch oft wirklicher) veränderter, besserer Umgang zwischen Lehrer und Lernenden sich nicht im geringsten verändert hat - lernen und lehren so das es Spaß macht und eine wirkliche Bereicherung ist und jeder mitgenommen wird bleibt weiterhin graue Theorie solange dieser alte Zopf letztendlich bestehen bleibt. Und bis sich das ändert werden nicht Jahre sondern Jahrzehnte oder eher Jahrhunderte ins Land ziehen (wahrscheinlich wird sich daran nie was ändern...) Jemand
> ... lernen und lehren so das es Spaß macht und eine wirkliche > Bereicherung ist und jeder mitgenommen wird bleibt weiterhin graue > Theorie solange dieser alte Zopf letztendlich bestehen bleibt. Mehrere meiner FH-Profs hatten diesen alten Zopf nicht. Ich, damals (wg. Hobby) in Elektronik einigermassen eingeübt, wählte seinerzeit Energietechnik als Fachrichtung (nicht Nachrichtentechnik). Charismatische Lehrende in E-Maschinen, Hochspannungstechnik,... ja, und sogar Konstruktionslehre(!) wussten ihre Auditorien zu begeistern. Dabie war die praktische Ausbildung im Hochspannungslabor besonders "eindrucksvoll".
Wolfgang schrieb: > Wie kommst du zu der Annahme, dass der Innenwiderstand der Quelle als > ohm'scher Widerstand beschrieben werden kann, i.A. ist das nicht der > Fall und hängt vom Typ der Quelle ab. Wenn der Innenwiderstand nicht ohm'sch ist, dann bleibt er auch mit 2 (statt einem) Lastwiderstand (+unbelastet) Kaffesatz.
A. S. schrieb: > Wenn der Innenwiderstand nicht ohm'sch ist, dann bleibt er auch mit 2 > (statt einem) Lastwiderstand (+unbelastet) Kaffesatz. Immer einfach weiter maulen und diskutieren wollen, nur um sich selbst und dem Publikum nicht eingestehen zu müssen dass der eigene Wissenshorizont nicht weiter als die eigene Nasenspitze reicht. Analyse und Design an linearisierten Arbeitspunkten ist das Brot- und Butter-Geschäft der Ingenieurstätigkeit, egal ob in der Chemie, Physik, Biologie, Mathematik oder Elektrotechnik etc.! Schon vor ca. 2000 Jahren hat Heron von Alexandria das mit seinem Wurzelziehen vorgemacht. Für Dein Kleinhirn übersetzt: Man nehme zwei annähernd gleiche Lastwiderstände, die sich z.B. um 1% unterscheiden. Mit zwei Werten aus Delta-U, Delta-I oder Delta-R lässt sich nun der Innenwiderstand an einem bestimmten Arbeitspunkt berechnen. Mit mehreren Messungen an benachbarten Arbeitspunkten kannst Du sogar Deine Messunsicherheit an einem Punkt bestimmen! Um Dein nächstes Gemaule gleich im Keim zu ersticken: Es ist nicht weiter kompliziert, Delta-U oder Delta-I mit hoher Genauigkeit zu messen. Auch das ist eine der ältesten Techniken um Offsetfehler etc. komplett zu eliminieren. Selbst die Baumeister der Antike haben mit solchen Techniken gearbeitet. Nur eben einfach den Multimeter kurz dran halten und sich wundern und große Klappe haben, das läuft hier eben nicht.
georg schrieb: > Bloss nicht, das könnte ihn seine berufliche Zukunft kosten. Dass > Aufgaben falsch und unsinnig gestellt werden muss man in unserem > Bildungssystem akzeptieren und versuchen herauszufinden, was der > Ausbilder mit seinem Blödsinn eigentlich gemeint haben könnte, bzw. was > für eine Antwort erwartet wird. Also wenn der TO das Problem erkannt hat und die möglichen Lösungen verstanden hat, dann kann er die gestellte Aufgabe richtig lösen. Eine Diskussion der Aufgabenstellung würde ich von der Persönlichkeit des Prüfers abhängig machen. Wie im richtigen Leben, gibt es hier halt auch Menschen, die keine Kritik vertragen und manchmal sogar sehr persönlich nehmen und es gibt die, die damit umgehen können. Gruß Rainer
Rainer V. schrieb: > es gibt die, die damit umgehen können. Sehr optimistisch. Ich habe als Student auch mal was besser gewusst oder zumindest alternativ, da es Mathematik war war das auch beweisbar, aber es hat mich 4 Monate gekostet, den Beweis meiner Lösung immer wieder zu erklären, bis ich doch meinen Praktikumsschein bekommen habe. Die Lösung: Abschreiben. Mir hat man ausdrücklich vorgeworfen, dass ich nicht die Lösung von früheren Semestern abgeschrieben habe, meine eigene Lösung würde den Betrieb aufhalten. Ich sollte meine Lösung geheim halten und zukünftig auch die bewährten Lösungen abschreiben. Und das würde ich durchaus wegen der zynischen Ehrlichkeit noch unter "damit umgehen können" verbuchen, grössere Uneinsichtigkeit hätte mich auch ein Semester kosten können. Damals war ich auch noch jung und aufmüpfig, heute würde ich mir die Mühe nicht mehr machen. Wichtiger als etwas richtig zu machen ist es die erwarteten Antworten zu liefern. Georg
A. S. schrieb: > Wenn der Innenwiderstand nicht ohm'sch ist, dann bleibt er auch mit 2 > (statt einem) Lastwiderstand (+unbelastet) Kaffesatz. Lies hier noch mal: Wolfgang schrieb: > Insofern sollte die beiden Widerstände so gewählt werden, dass der Strom > um den gewünschten Arbeitspunkt variiert.
Rainer V. schrieb: > Eine Diskussion der Aufgabenstellung würde ich von der > Persönlichkeit des Prüfers abhängig machen. Bla, bla, bla. Wo, mit welchen Wort, erwähnt der Fragesteller irgendeinen Prüfer? Dieses Gelaber über Prüfer, Meister, Praxis, Ausbildung und anderem Blödsinn tut nichts, aber auch gar nichts, zur Sache. Anstatt dem Fragesteller zu helfen, nur Gelaber von originalen Nichtskönner die völlig am Leben vorbei laufen!
Wolfgang schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Insofern sollte die beiden Widerstände so gewählt werden, dass der Strom >> um den gewünschten Arbeitspunkt variiert. Dann lies doch noch mal die Aufgabenstellung und vor allem das Kapitel mit dem Arbeitspunkt! Und erklär das gleich dem Experten, damit er seine Drohung nicht wahr machen muss: Experte schrieb: > Immer einfach weiter maulen und diskutieren wollen, nur um sich selbst > und dem Publikum nicht eingestehen zu müssen dass der eigene > Wissenshorizont nicht weiter als die eigene Nasenspitze reicht.
Experte schrieb: > Bla, bla, bla. Typische Expertenantwort :-) Die Aufgabe ist doch - für den TO - gelöst worden und es wurde darauf hingewiesen, dass der Aufgabentext nicht OK ist. Sehe da jetzt kein Bla... Gruß Rainer
Rainer V. schrieb: > Die Aufgabe ist doch - für den TO - gelöst worden und es wurde darauf > hingewiesen, dass der Aufgabentext nicht OK ist. Völlig Offtopic. Der Fragesteller wollte wissen wie man mit zwei Widerständen den Innenwiderstand einer Quelle bestimmt. Der Ansatz dafür lautet: Ri = ΔU / ΔI. Anstatt diese simple Antwort zu geben kommt von Dir nur: Rainer V. schrieb: > [...] und kann sich nun mit seinem "Meister" anlegen Deine infantile Antwort ist überflüssig und vollkommen nutzlos. Hast Du zum Thema etwas relevantes zu sagen oder willst Du nur Deinen Beitragszähler erhöhen?
Andrew T. schrieb: > er ist Meister .-) ... und Techniker auch... und auch noch Ausbilder.... Und auch heute noch kann man das mit U0/2 lesen... und wie das oben schon zur genüge gepostet wurde für viele Anwendungen einfach nicht praktikabel. Vor allen Dingen dann, wenn wir im 0,1 oder 0,01 Ohm Bereich sind.
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