E Technik Aufgabe

Hallo Ich hab ein U I Diagramm einer Spannungsquelle gegeben mit einer Geraden die durch +12Volt und +8 Ampere geht.
Die Frage ist: welche Maximale Leistung lässt sich daraus gewinnen.
Ich dachte U*I aber das isses nicht.
2te Frage welcher Lastwiderstand ist nötig um die Leistung 6 W zu erhalten? (hier gibts 2 Lösungen)
3te Frage : welcher Wirkungsgrad wird mit dem Widerstand aus Frage 2 erreicht.

vielen Dank für eure Hilfe

Christian
 

Anhänge

  • U-I-Diagramm.pdf
    42,4 KB · Aufrufe: 34
AW: E Technik Aufgabe

Was sind denn Deine eigenen Ideen? Fang' mal mit der Spannungsquelle an: Welche Leerlaufspannung hat sie und welchen Innenwiderstand? Das kannst du der Kennlinie entnehmen. Dann zeichne Dir die Schaltung bestehend aus (realer) Spannungsquelle und Lastwiderstand auf. Mit Kenntnis der elektrotechnischen Grundregeln wie beispielsweise der Spannungsteilerregel sollten sich alle Fragen beantworten lassen.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: E Technik Aufgabe

Hallo,

ich hab einfach P=U*I gerechnet, aber das Stimmt nicht und aus dem so gewonnen P hab ich Versucht R zu kriegen.
Das Problem ist, ich steh irgendwie auf Schlauch und krieg das einfach net hin.

Danke für Deine Hilfe

Christian
 
AW: E Technik Aufgabe

Hilfreich wäre z.B. eine maßstabgetreue Skizze. Du zeichnest 8A auf 9Teile und 12V auf 10 Teile, das macht die Sache nicht einfacher.
Wenn das ganze korrekt geteilt gezeichnet ist, kannst Du auch verschiedene Wertepaare der Linie aufschreiben und damit das Maximum herausfinden.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: E Technik Aufgabe

ich hab einfach P=U*I gerechnet, aber das Stimmt nicht
Das glaub ich aus Wort, Christian!
Die Kollegen haben dir schon wertvolle Hilfen gegeben, aber du hast die noch nicht angenommen:
  • Wo ist der Schaltplan, in den du alle relevanten Größen eingezeichnet hast? Ohne den geht´s nicht!
  • Wo ist die Berechnung des Innenwiderstandes der Spannungsquelle?
  • Kannst du dann berechnen, welche Leistung an einem angenommenen Lastwiderstand verbraten wird?
 
AW: E Technik Aufgabe

So, ich habs nochmal gemacht, komm aber immer noch auf P=96 W und das ist falsch; wo ist der Fehler?
 

Anhänge

  • ui_maßstab.pdf
    47,1 KB · Aufrufe: 9

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: E Technik Aufgabe

Der Fehler ist,
dass du die Kurzschlussleistung am Innenwiderstand der Spannungsquelle berechnet hast
und nicht die gesuchte Leistung am Lastwiderstand!
Wenn der im Stromkreis liegt, fliessen keine 8 Ampere!
 
AW: E Technik Aufgabe

OK, aber mein Ri passt.
Jetzt hab ich rausgefunden, dass bei Pmax Ri=Rb sein muss.
das bedeutet Rb muss auch 1,5 ohm sein.
und U an den klemmen ist U0-Ri*I aber wo krieg ich das I her?
kann mir vielleicht jemand mal das ganze erklären und nicht immer bloß bröckchenweise?

Danke
Christian
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: E Technik Aufgabe

Ok, das RL für maximale Leistung passt mal,
aber für das RL mit 6 W hast du eine Formel genommen,
die eher durch künstlerische Kreativität als durch Richtigkeit glänzt.
Wie bist du denn auf DIE gekommen?
Leit das mal her!

P.S.: Wenn du das attachment nicht als pdf sondern als jpg oder png einstellst,
kann man etwas dazuschreiben!
 
AW: E Technik Aufgabe

Die hab ich ausn Internet
hast du vielecht ne andere Formel, die besse ist?
 

Anhänge

  • Lastwid.gif
    Lastwid.gif
    5,2 KB · Aufrufe: 10
Zuletzt bearbeitet:

derschwarzepeter

Mitarbeiter
AW: E Technik Aufgabe

Ja,
selbermachen
aus Uncle Ohm´s Law!
Dann weisst du nämlich ganz sicher,
ob das auch genau für dein konkretes Problem passt:
(Außerdem kannst du dir diesen Wust an Formeln NIE merken!)

Probier´s mal!
 
AW: E Technik Aufgabe

> Ich hab ein U I Diagramm einer Spannungsquelle gegeben mit einer Geraden die durch +12Volt und +8 Ampere geht.
> Die Frage ist: welche Maximale Leistung lässt sich daraus gewinnen.
> Ich dachte U*I aber das isses nicht.
> 2te Frage welcher Lastwiderstand ist nötig um die Leistung 6 W zu erhalten? (hier gibts 2 Lösungen)
> 3te Frage : welcher Wirkungsgrad wird mit dem Widerstand aus Frage 2 erreicht.

1.

Ri berechnen.

Ri = 12V/8A
Ri = 1,5Ohm
---------------

Wir haben einen Spannungsteiler bestehend aus Ri und Ra.

Ausgangsspannung Ua
Generatorspannung U=12V

Ua = U*Ra/(Ri+Ra)

Pa = Ua*Ia = Ua^2/Ra

Pa = U^2*Ra^2/((Ri+Ra)^2*Ra)

Pa = U^2*Ra/(Ri+Ra)^2
------------------------------

Pa ist 0 für Ra=0 und Ra=unendlich. Irgendwo dazwischen gibt es ein Maximum.
Das Maximum ist bei Ra=Ri.

Beweis dafür steht hier im Beitrag 23, 25, 27.
http://www.techniker-forum.de/elekt...ng-kennlinie-u-i-veraenderung-ra-55498-3.html

Pa = U^2*Ra/(Ri+Ra)^2

Pamax = U^2/(4*Ri)

Pamax = (12V)^2/(4*1,5Ohm)

Pa = 24W
=======


2.

Pa = U^2*Ra/(Ri+Ra)^2

Nach Ra umstellen.

Pa*Ri^2+Pa*Ra^2 +Pa*2*Ri*Ra = U^2*Ra

Pa*Ra^2 +Pa*2*Ri*Ra -U^2*Ra +Pa*Ri^2 = 0

Ra^2 +Ra*(2*Ri-U^2/Pa) + Ri^2 = 0

Ra^2 +(2*1,5Ohm-12^2*Ohm/6)*Ra + (1,5Ohm)^2 = 0

Ra^2 -21Ohm*Ra + (1,5Ohm)^2 = 0

Ra1,2 = 10,5Ohm +/- sqrt(10,5^2-1,5^2)Ohm

Ra1 = 20,8923Ohm
=============

Ra2 = 0,107695Ohm
==============


3.

I1 = U/(Ri+Ra1)

I1 = 0,535898A

Pges1 = U*I1

Pges1 = 6,43078W

eta1 = Pa/Pges1

eta1 = 0,933 = 93,3%
==============


I2 = U/(Ri+Ra2)

I2 = 7,4641A

Pges2 = U*I2

Pges2 = 89,5692W

eta2 = Pa/Pges2

eta2 = 0,0669873 = 6,7%
=================
 
AW: E Technik Aufgabe

Hallo helmuts,

bei Dir passt doch was in der Rechnung nicht

6w=(12V^2*Ra)/(1,5 Ohm+Ra)^2
das ganze ausrechnen und zusammenfassen gibt
6*Ra^2-126Ra+13,5
und dann in die Lösungsformel gibt Ra1 136 Ohm
und
Ra2 115 Ohm
oder wo ist da mein Fehler?

Danke
 
AW: E Technik Aufgabe

6w=(12V^2*Ra)/(1,5 Ohm+Ra)^2

6W*2,25Ohm^2 +6W*3Ohm*Ra +6W*Ra^2 = 144V^2*Ra

2,25Ohm^2 + 3Ohm*Ra + Ra^2 -24Ohm*Ra

Ra^2 -21Ohm*Ra +2,25Ohm^2 = 0
-------------------------------------------


Ra1,2 = 10,5Ohm +/- sqrt(10,5^2-2,25)Ohm

Ra1 = 20,8923Ohm
=============

Ra2 = 0,107695Ohm
==============
 
Top