Hallo, Ich habe ein Problem bei einer Aufgabe. Gegeben ist Folgendes: Zwei Spannungsquellen parallel geschaltet. V1: 10V, 4,3 Ohm ; V2: 12V, 0,375 Ohm Und da hängt ein Lastwiderstand von 24 Ohm dran. Man soll jetzt das Netzwerk so verändern, dass beide Spannungsquellen den gleichen Strom abgeben. Da es unterschiedliche Quellen sind, müssten ja Ausgleichsströme fließen, oder? Ich muss leider zugeben, ich habe keinen Plan. Ich bin dankbar für jede Hilfe. LG, Jester
Jester schrieb: > Da es unterschiedliche Quellen sind, müssten ja Ausgleichsströme > fließen, oder? Ja. Im Grunde genommen brauchst du nur das Ohmsche Gesetz, dennoch ist die Aufgabe Kniffelig, weil jede Änderung eines einzelnen Widerstandes die Spannungsverhältnisse und damit auch die Ströme verändert.
Ich bin auch zu blöd, wenigstens mal mit einem Ansatz oder mit einem Schaltbild mit eingetragenem Ist-Zustand in Vorlage zu gehen. Gruß Christa PS: Aber ich lasse mir hier auch nicht die Hausaufgaben erledigen...
Hast du Vorgaben bezüglich der Leistung am Lastwiderstand? Wenn nicht kannst du entweder die Quellen in Reihe anschließen oder die Last zwischen die beiden Spannungsquellen hängen. In beiden Fällen fließt durch die Quellen betragsmäßig der gleiche Strom.
1 | 4,3Ω |
2 | 10V o---[===]--------+ |
3 | | 24Ω |
4 | +-------[===]-----| |
5 | 0,375Ω | |
6 | 12V o---[===]--------+ |
Ist das so richtig dargestellt? Als Praktiker würde ich würde ich hinterfragen, ob die Spannungsquellen wirklich nur Quellen sind, oder auch Senken? Der Mathematiker wird wohl davon ausgehen, dass sie auch Senken sind - obwohl das in der Realität sehr unwahrscheinlich ist. Aber die ganze Schaltung ist real sehr unwahrscheinlich, als scheiß drauf. Mein erster Ansatz wäre, die Schaltung aufzuteilen, und dann die beiden Hälften als Gleichung gegenüber zu stellen:
1 | 4,3Ω 48Ω |
2 | 10V o---[===]---------------[===]-----| |
3 | |
4 | 0,375Ω 48Ω |
5 | 12V o---[===]---------------[===]-----| |
Ist das bis hierhin nachvollziehbar? Nun zur Gleichung: 10V / (4,3Ω + 48Ω) = 12V / (0,375Ω + 48Ω) Diese Gleichung geht natürlich nicht auf, deswegen sollst du einen Widerstand ändern - logischerweise entweder die 4,3Ω oder die 0,375Ω. Die beiden Ausdrücke links und rechts vom Gleichheitszeichen ergeben die Stromstärke durch den Lastwiderstand. Laut Aufgabe soll der Strom gleichmäßig aufgeteilt werden. Deswegen habe ich den Widerstand aufgeteilt (2x 48Ω parallel ergibt die ursprünglichen 24Ω). Wenn die Bedingung erfüllt ist, dass in beiden teilen der gleiche Strom fließt, dann hast du an beiden 48Ω Widerständen die gleiche Spannung und könntest sie wieder zusammen legen, ohne dass sich etwas ändert. Den Rest kriegst du alleine hin, oder?
Ich habe das Bild von Stefan F. erweitert.
So kannst du das machen.
4,3Ω
10V o---[===]-------------+
| 24Ω
+-------[===]-----|
0,375Ω Rv |
12V o---[===]-----[===]---+
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U1 R1 4,3Ω
10V o---[===]-------------+
| RL 24Ω
+-------[===]-----|
U2 R2 0,375Ω Rv |
12V o---[===]-----[===]---+
U2*(RL||R1)/(RL||R1 + R2 + Rv) = U1*(RL||(R2+Rv))/(RL||(R2+Rv) + R1)
Diese Gleichung nach Rv auflösen.
|| bedeutet parallelgeschaltet
:
Bearbeitet durch User
Jester schrieb: > Man soll jetzt das Netzwerk so verändern, dass beide Spannungsquellen > den gleichen Strom abgeben. Funktioniert nicht, da zunächste der Spannungsverlust der 12V am 0,375 Ohm Innenwiderstand die 10V der anderen 10V Spannungsquelle erreichen muss. Der Betrag zum Strom ist infolge des 4,3 Ohm Innenwiderstandes der 10V Spannungsquelle sehr gering. (0,375 : 4,3)
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Gerald K. schrieb: > Funktioniert nicht Klar geht das, er muss (und soll) nur den richtigen Widerstand vergrößern.
Jester, wir gehen Kartfahren. Ich wiege 100kg und Du 60kg. Was müssen wir machen, damit ich auch eine Chance habe zu gewinnen? Habt Ihr im Unterricht eigentlich schon Knoten- und Maschenregel gehabt? Es geht allerdings auch ohne, iterativ mit Probieren! Gerald K. schrieb: > Funktioniert nicht, da zunächste der Spannungsverlust der 12V am 0,375 > Ohm Innenwiderstand die 10V der anderen 10V Spannungsquelle erreichen > muss. Nein. In Deiner Terminologie muss der Spannungsverlust der 12V am 0,375 den Spannungsverlust der 10V am 4,3 Ohm Widerstand erreichen. Der "Spannungsverlust" kann auch negativ sein. Stefan ⛄ F. schrieb: > Klar geht das, er muss (und soll) nur den richtigen Widerstand > vergrößern. Verkleinern geht auch, allerdings ist das bei Spannungsquellen eher unrealistisch, aber formal ist das ja auch nicht verboten. Das wäre allerdings eine lustige Lösung für Faule...
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U1 R1 4,3Ω
10V o---[===]-------------+
| RL 24Ω
+-------[===]-----|
U2 R2 0,375Ω Rv |
12V o---[===]-----[===]---+
Das war der falsche Ansatz.
U2*(RL||R1)/(RL||R1 + R2 + Rv) = U1*(RL||(R2+Rv))/(RL||(R2+Rv) + R1)
|| bedeutet parallelgeschaltet
Hier der Ansatz, dass in jeder Quelle der gleiche Strom fließt.
Die Spannung UL berechnen.
Gx = 1/(R2+Rv)
UL = (U1*G1+U2*Gx)/(G1+Gx+GL)
I1 = (U1-UL)*G1
I2 = (U2-UL)*Gx
I1 = I2
(U1-UL)*G1 = (U2-UL)*Gx
UL durch obige Formel ersetzen. Dann nach Gx auflösen. Das ist eine
aufwendige Rechnerei.
Gx = U1*G1*GL/(2*G1*(U2-U1)+U2*GL)
Rv = 1/Gx - R2
Rv = (2*G1*(U2-U1)+U2*GL)/(U1*G1*GL) - R2
Rv = 14,385 Ohm
Jester schrieb: > Ich habe ein Problem bei einer Aufgabe... Ich hsbe auch ein Problem...was soll der Quatsch? Stefan ⛄ F. schrieb: > Als Praktiker würde ich... ...über eine vernünftige Lösung nachdenken. Man muss nicht auf jeden fahrenden Trollzug aufspringen.
ek13 schrieb: > Helmut S. schrieb: >> Rv = 14,385 Ohm > > Ich komm da auf 14,75 Ohm? Hast du eine andere Formel herausbekommen oder hast du vergessen die 0,375Ohm abzuziehen?
Jörg R. schrieb: > Man muss nicht auf jeden fahrenden Trollzug aufspringen. Ich halte das eher für eine typische Schulaufgabe. Meine waren fast immer so realitätsfern - ich hatte das damals gehasst.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Mein erster Ansatz wäre, die Schaltung aufzuteilen, und dann die beiden > Hälften als Gleichung gegenüber zu stellen: > >
1 | > 4,3Ω 48Ω |
2 | > 10V o---[===]---------------[===]-----| |
3 | > |
4 | > 0,375Ω 48Ω |
5 | > 12V o---[===]---------------[===]-----| |
6 | > |
> > Ist das bis hierhin nachvollziehbar? > > Nun zur Gleichung: > > 10V / (4,3Ω + 48Ω) = 12V / (0,375Ω + 48Ω) > > Diese Gleichung geht natürlich nicht auf, deswegen sollst du einen > Widerstand ändern - logischerweise entweder die 4,3Ω oder die 0,375Ω. Ein interessanter Ansatz. Man kann natürlich nicht die bereits vorhandenen Innenwiderstände ändern, aber man kann Rv hinzufügen. Die von Stefan beschriebene Idee, ist dass man bei gleichem Strom die beiden 48Ohm wieder verbinden kann ohne dass dabei sich etwas an den Strömen ändert. U1 R1 4,3Ω 2*RL=48Ω 10V o---[===]---------------------[===]-----|----+ U2 R2 0,375Ω Rv 2*RL=48Ω 12V o---[===]-----[===]-----------[===]-----|----+ U1/(R1+2*RL) = U2/(R2+Rv+2*RL) ... Rv = ((U2-U1)*2*RL+U2*R1-U1*R2)/U1 Rv = 14,385 Ohm Das ist sicher die schnellste Lösung. Nochmals Dank an Stefan für diesen Ansatz.
Helmut S. schrieb: > Rv = ((U2-U1)*2*RL+U2*R1-U1*R2)/U1 > Rv = 14,385 Ohm > > Das ist sicher die schnellste Lösung. Nochmals Dank an Stefan für diesen > Ansatz. https://www.electronicsplanet.ch/berechnen-online/Spannungsteiler/spannungsteiler-mit-zwei-spannungsquellen.php
Prüfer ohne Namen schrieb: > Helmut S. schrieb: >> Rv = ((U2-U1)*2*RL+U2*R1-U1*R2)/U1 >> Rv = 14,385 Ohm >> >> Das ist sicher die schnellste Lösung. Nochmals Dank an Stefan für diesen >> Ansatz. > > https://www.electronicsplanet.ch/berechnen-online/Spannungsteiler/spannungsteiler-mit-zwei-spannungsquellen.php Das hilft aber überhaupt nicht für das Lösen der gestellten Aufgabe.
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Vielen Dank für die Erklärungen und die Mühe! Ich habe es jetzt verstanden. An die gewissen Leute, die meinen, ich wolle mir hier die Hausaufgaben machen lassen: Ich sehe keine Schande darin, nachzufragen, wenn man etwas nicht verstanden hat und sich auf eine Klausur vorbereitet. LG Jester
Jester schrieb: > Ich sehe keine Schande darin, nachzufragen, wenn man > etwas nicht verstanden hat und sich auf eine Klausur vorbereitet. Klausur? Dann solltest wenigstens etwas an Lösungsansätzen anbringen. Jester schrieb: > Da es unterschiedliche Quellen sind, müssten ja Ausgleichsströme > fließen, oder? Das reicht nicht als Ansatz, ein bisschen mehr Mühe musst du dir schon geben. > Ich muss leider zugeben, ich habe keinen Plan. Ja, aber die Klausur schreibst du? Stefan ⛄ F. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Man muss nicht auf jeden fahrenden Trollzug aufspringen. > > Ich halte das eher für eine typische Schulaufgabe. Meine waren fast > immer so realitätsfern - ich hatte das damals gehasst. Du hast dich vermutlich trotzdem erst einmal selber damit auseinandergesetzt, oder?
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Ich weiß nicht, warum dich meine Vorgehensweise so stört bzw. warum man sich dann mit so einem Thread beschäftigt. Ich bin froh, es jetzt verstanden zu haben. Nur darum geht es mir.
Jörg R. schrieb: > Du hast dich vermutlich trotzdem erst einmal selber damit > auseinandergesetzt, oder? Ja sicher. Damals hatte man auch noch kein Internet und in meiner Familie gab es niemanden mit Elektronik Kenntnissen.
Ich habe mich damit auseinandergesetzt und es nicht hingekriegt. Ich habe auch keinen Ansprechpartner. Du kennst mich nicht und unterstellst gleich Faulheit nur weil ich nicht alles so gemacht habe, wie du es willst.
Jester schrieb: > Ich habe mich damit auseinandergesetzt und es nicht hingekriegt. > Ich > habe auch keinen Ansprechpartner. Du kennst mich nicht und unterstellst > gleich Faulheit nur weil ich nicht alles so gemacht habe, wie du es > willst. Ich gehe mal davon aus dass du mich meinst, aber es ist ja so schwierig die Zitatfunktion zu benutzen..:-( Falsch, ich habe dir keine Faulheit unterstellt, nur fehlende Eigeninitiative das Problem erst einmal selbst zu lösen. Denn davon kann ich nichts erkennen.
Helmut S. schrieb: > Das hilft aber überhaupt nicht für das Lösen der gestellten Aufgabe. Kontrolliere damit dein Ergebnis
Beitrag #6289578 wurde von einem Moderator gelöscht.
Jester schrieb: > Zwei Spannungsquellen parallel geschaltet. V1: 10V, 4,3 Ohm ; V2: 12V, > 0,375 Ohm > Und da hängt ein Lastwiderstand von 24 Ohm dran. Jetzt mal nicht an den TO gerichtet, sondern an alle Anderen hier: Wo im Leben, in der Elektronik kommt so etwas vor?
Wer lässt sich solche "Aufgaben" eigentlich einfallen? Ich mach es jetzt noch deutlicher: Ein 12 Volt Akku und ein 6 Volt Akku sollen parallel geschaltet werden, wie hoch müsste der Widerstand in Serie zum 6 Volt Akku sein, um von beiden Akkus den gleichen Strom an einen Widerstand mit 24 Ohm abzugeben? Männer! Welcher Idiot kommt auf solche Ideen? Da hakelt es bei mir aus...
Mani W. schrieb: > Ein 12 Volt Akku und ein 6 Volt Akku sollen parallel geschaltet werden, > wie hoch müsste der Widerstand in Serie zum 6 Volt Akku sein, um > von beiden Akkus den gleichen Strom an einen Widerstand mit 24 Ohm > abzugeben? Bei welcher Temperatur??
Mani W. schrieb: > Welcher Idiot kommt auf solche Ideen? Du bist nicht der erste, der das schreibt. Mein E-Technik Lehrer sagte mal dazu: Diese Aufgaben bereiten dich darauf vor, im Beruf Dinge zu tun, die nur deinem Chef oder Auftraggeber sinnvoll erscheinen. Das erfüllen von Wünschen jenseits der Norm ist das, was einen Fachmann vom Fachidioten unterscheidet.
Jester schrieb: > Hallo, > > Ich habe ein Problem bei einer Aufgabe. > Gegeben ist Folgendes: > Zwei Spannungsquellen parallel geschaltet. V1: 10V, 4,3 Ohm ; V2: 12V, > 0,375 Ohm > Und da hängt ein Lastwiderstand von 24 Ohm dran. Man soll jetzt das > Netzwerk so verändern, dass beide Spannungsquellen den gleichen Strom > abgeben. > Da es unterschiedliche Quellen sind, müssten ja Ausgleichsströme > fließen, oder? > Ich muss leider zugeben, ich habe keinen Plan. > Ich bin dankbar für jede Hilfe. > > LG, Jester Easy, du musst den Widerstand bei 12V auf 14,76 Ohm erhöhen.
Mani W. schrieb: > Wer lässt sich solche "Aufgaben" eigentlich einfallen? > Welcher Idiot kommt auf solche Ideen? > > Da hakelt es bei mir aus... Die Diskussion verstehe ich nicht. Das ist eine ÜBUNGS-Aufgabe. Die dient zum Üben. Ach... Deshalb finde ich es auch scheiße, wenn hier Leuten die Hausaufgaben gemacht werden. Üben um ein Gefühl für die Zusammenhänge zu bekommen. Um das Rechnen zu üben. Um das Nachdenken zu üben. Um zu üben wie man ein Modell eines Problems im Kopf formt, einen Lösungsstrategie entwickelt und diese umsetzt. Die eigentliche Aufgabe dabei ist völlig uninteressant. Das ist nur Spielgeld. Die Werte in der Aufgabe sind auch völlig egal. Wen interessiert es ob auf Spielgeld 10 oder 100 aufgedruckt ist? Niemand braucht die Lösung wirklich. Die dient nur zur Erfolgskontrolle. Kommt es in der Praxis vor, dass man Ströme ausbalancieren muss? Ja, auch wenn mir genau so eine Aufgabe noch nie vor die Flinte kam. Aber nimm zum Beispiel den klassische gewichteten Summierer mit OpAmp https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#Summing_amplifier Man könnte zwischen V+ und GND noch einen Widerstand schalten (Offset kompensieren), dann käme man der Aufgabe noch näher. Nur ist da aus Sicht eines Anfängers der blöde OP und die Rückkopplung damit V+ ≅ V-. Dann doch lieber die einfache Übungsaufgabe.
Michael Gugelhupf schrieb: > Die Diskussion verstehe ich nicht. Das ist eine ÜBUNGS-Aufgabe. Die > dient zum Üben. Ach... Deshalb finde ich es auch xxxxxx, wenn hier > Leuten die Hausaufgaben gemacht werden. > > Üben um ein Gefühl für die Zusammenhänge zu bekommen. Um das Rechnen zu > üben. Um das Nachdenken zu üben. Um zu üben wie man ein Modell eines > Problems im Kopf formt, einen Lösungsstrategie entwickelt und diese > umsetzt. Genau. Jörg R. schrieb: > Jester schrieb: >> Ich sehe keine Schande darin, nachzufragen, wenn man >> etwas nicht verstanden hat und sich auf eine Klausur vorbereitet. > > Klausur? Dann solltest wenigstens etwas an Lösungsansätzen anbringen. > > Jester schrieb: >> Da es unterschiedliche Quellen sind, müssten ja Ausgleichsströme >> fließen, oder? > > Das reicht nicht als Ansatz, ein bisschen mehr Mühe musst du dir schon > geben. Jörg R. schrieb: > Falsch, ich habe dir keine Faulheit unterstellt, nur fehlende > Eigeninitiative das Problem erst einmal selbst zu lösen. Denn davon kann > ich nichts erkennen. Peter M. schrieb: > Jester, > > wir gehen Kartfahren. Ich wiege 100kg und Du 60kg. a) woher weißt du wie schwer Jester ist? > Was müssen wir machen, damit ich auch eine Chance habe zu gewinnen? Wir im Sinne von Jester? Da muss Jester gar nichts machen, Du bist doch zu schwer? Als Alternativ kannst Du natürlich Gewichte in Jesters Kart schmuggeln?
Außerdem sind 100 kg gar nicht so ungewöhnlich, es redet nur kaum jemand ehrlich darüber. Ich wiege 95 kg, die meisten Menschen schätzen mich aber auf 80 kg. Vielleicht deswegen, weil ich darin nichts ungewöhnliches sehe. Sexy ist, wer sich sexy fühlt. Dafür bin ich zu alt, aber ihr versteht worum es geht.
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