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Aikira
Anmeldedatum: 30.12.2009
Beiträge: 11
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 Verfasst am: Di Feb 23, 2010 6:40 pm Titel: Ersatzspannungsquelle |
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Hallo zusammen,
Ich habe eine Frage zum Thema Ersatzspannungsquelle.
Ich habe folgendes Bild gegeben: http://s10.directupload.net/file/d/2079/qpsxdkjv_png.htm
Es soll aus dem oberen Bild das untere gemacht werden.
So nun steht hier Uq = (U*R2) / (R1+R2)
Das versteh ich nicht so richtig, mit der Spannungsteilerregel würde ich sagen müsste da stehen: Uq zu U verhält sich wie Ri zu Rges dann würde ich halt auf Uq/U = Ri / (R1+R2) => Uq = (U*Ri) / (R1+R2) und dann hätte ich wieder 2 unbekannte drin...
Wie komme ich auf die Formel die ich zuerst angegeben habe?
Danke schonmal im vorraus. |
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GvC
Anmeldedatum: 22.02.2009
Beiträge: 1002
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| Verfasst am: Di Feb 23, 2010 7:18 pm Titel: |
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| Aikira hat Folgendes geschrieben: | | Wie komme ich auf die Formel die ich zuerst angegeben habe? |
Indem Du die Spannungsteilerregel auf das obere Bildchen anwendest. Denn im Leerlauf (kein Widerstand zwischen den gekennzeichneten Klemmen) muss zwischen den Klemmen im oberen und unteren Bild dieselbe (Leerlauf-)Spannung abfallen. Der Spannungsabfall zwischen den Klemmen im oberen Bild ist gerade gleich dem Spannungsabfall über R2. Nach Spannungsteilerregel kommst Du auf die angegebene Formel. Der Spannungsabfall zwischen den offenen Klemmen im unteren Bild (Ersatzquelle) ist nach Maschensatz gleich der Quellenspannung Uq, da an Ri ja keine Spannung abfällt. Wenn die Ersatzquelle also die obere Schaltung in ihrer Wirkung auf die Klemmen nachbilden (ersetzen) soll, müssen - wie bereits gesagt - die Spannungsabfälle zwischen den offenen Klemmen in den beiden Schaltungen gleich sein, also Uq = UR2 = U*R1/(R1+R2). |
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Aikira
Anmeldedatum: 30.12.2009
Beiträge: 11
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| Verfasst am: Sa Feb 27, 2010 7:01 pm Titel: |
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Danke dir GvC,
Könntest du oder sonst jemand mir bei folgendem Rechenbeispiel helfen? Hier ist die Schaltung (Aufgabe 2.16)
http://s10.directupload.net/file/d/2083/edh57d2w_jpg.htm
Ich komme dort auf den genannten RI aber nicht wirklich auf die Spannung und den Strom. Ich komme da auf 20V Spannung und 20mA Strom :/
Mal zu meiner vorgehensweise:
Ich habe zunächst die Stromquelle in eine Spannungsquelle umgewandelt: U1 = 10Volt [Stimmt das, dass eine Stromquelle mit Parallelwiderstand einer Spannungsquelle mit Reihenwiderstand entspricht?]
Dann habe ich eine Maschengleichug aufgestellt und diese im Leerlauf betrachtet (rechte Masche, betrachtung gegen den Uhrzeigersinn): -U1+(U1-U0)+U0 = Uq
Hier bin ich mir etwas unsicher, aber ich habe angenommen das U1,welcher bei mir nach links fliesst, sowohl an R1 als auch an R2 anliegt da sich die Spannung hier nicht teilt. Ebenso teilt sich U0 nicht auf also liegt an R2 die Spannung U1-U0 an oder?
Da krieg ich für Uq=20V raus, wieso die Musterlösung nun so "krumm" angegeben ist kann ich mir noch nicht erklären. |
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GvC
Anmeldedatum: 22.02.2009
Beiträge: 1002
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| Verfasst am: So Feb 28, 2010 12:13 pm Titel: |
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| Aikira hat Folgendes geschrieben: | | aber ich habe angenommen das U1,welcher bei mir nach links fliesst |
Du hast eine etwas verquere Vorstellung von der Spannung. Spannung fließt nicht, sondern besteht zwischen zwei Punkten einer Schaltung.
Umwandlung der Strom- in eine Spannungsquelle ist ok. Du musst Dir nur im Klaren darüber sein, dass die Spannung U3 von rechts nach links gerichtet ist. Wenn Du die Leerlaufspannung mit Uq bezeichnest und sie von oben nach unten gerichtet einträgst, brauchst Du nur noch den Maschensatz anzuwenden:
Uq - U2 - U3 = 0
---> Uq = U2 + U3
Dabei ist U2 der Spannungsabfall an R2 und ergibt sich nach Spannungsteilerregel zu
U2 = U0*R2/(R1+R2)
Das ist haargenau dieselbe Vorgehensweise wie bei Deiner ersten Aufgabe.
---> Uq = U0*R2/(R1+R2) + I0*R3
Die Ersatzstromquelle errechnet sich aus der Ersatzspannungsquelle nach Ohmschem Gesetz:
Iq = Uq/Ri
Der Innenwiderstand ist in beiden Ersatzquellen derselbe. |
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