Ersatzquellen

Hi ich habe folgendes Problem, gegeben ist diese Schaltung. Gefragt ist:

1. Fassen Sie alle Schaltungsbestandteile außer R5 zu einer Ersatzquelle zusammen.
2. Untersuchen Sie das Verhalten des Wirkungsgrades bei R1=50, 72, 100 Ohm

Ich habe den Strom und die Spannung von R5 mit Hilfe des Maschenstromverfahrens für R1=50 Ohm berechnet.
R1=50Ohm: U5=0,785v, I5=15,7mA
Kann man dann einfach sagen dass die Uers=U5=0,785v und Iers=I5=15,7mA oder habe ich einen Denkfehler?
Ist der Innenwiderstand der Ersatzschaltung wenn R1=50 Ohm gleich (R1||R3)+(R2||R4)=83,3 Ohm?
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derschwarzepeter

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Ich habe den Strom und die Spannung von R5 mit Hilfe des Maschenstromverfahrens für R1=50 Ohm berechnet.
Das ist nicht gefragt.
Gefragt ist:
1. Fassen Sie alle Schaltungsbestandteile außer R5 zu einer Ersatzquelle zusammen.
Tipp:
Für die Ersatzquelle musst du die runtergeteilte Spannung berechnen - das ist die Quellenspannung -
und die parallelgeschalteten Widerstände ergeben den Quellenwiderstand.
 
Vorgehensweise:

R5 wegdenken

1. Formel für Leerlaufspannung Uers zwischen den Klemmen A und B berechen.

2. Innenwiderstand Ri berechnen. Das ist einfach der Widerstand den man zwischen A und B misst, wobei man die Spannungsquelle durch einen Kurzschluss ersetzt.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Der Strom durch R1 ist weder gefragt noch relevant:
Laut Angabe sollst du aus R1 und R2 bzw. R3 und R4 je eine Ersatzspannungsquelle machen
und DIE dann miteinander verwursten!
 
Der Strom durch R1 ist weder gefragt noch relevant:
Laut Angabe sollst du aus R1 und R2 bzw. R3 und R4 je eine Ersatzspannungsquelle machen
und DIE dann miteinander verwursten!
Ich habe mich schlecht ausgedrückt. Ich habe den Strom NICHT für den Widerstand R1 berechnet sondert für den Widerstand R5 aber da R1 sollte laut der Aufgabenstellung drei Werte annehmen habe ich so aufgeschrieben dass ich den Strom bzw Spannung des R5 für Wert von R1=50 Ohm berechnet. Ich hoffe Sie können verstehen was ich meine.
 
Ist der Innenwiderstand der Ersatzschaltung wenn R1=50 Ohm gleich (R1||R3)+(R2||R4)=83,3
Die Formel ist falsch (R2 und R3 vertauscht)
Das Ergebnis stimmt zufällig, da R2 und R3 gleich groß sind.

Leerlaufspannung Uo = 12,5*100/(R1+100)-12,5/2
Innenwiderstand Ri = 100*r1/(R1+100)+100/2 = 150-10000/(R1+100)
Strom durch R5: I5=U0/(Ri+50)
Strom I1 = .... hast schon berechnet
Winkurgsgrad: I5²*50 / (12,5 * I1)

Stimmt das so, hekktech?
 
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Dankeschön ich denke jetzt habe ich verstanden!😁
Auch die Frage nach dem "Verhalten" des Wirkungsgrades? Die finde ich nämlich problematisch. Abgesehen davon, dass ich mir unter dem Verhalten eines Wirkungsgrades nicht so richtig was vorstellen kann, lässt sich der Wirkungsgrad einer Schaltung nicht mit Hilfe einer Ersatzquelle bestimmen. Aber vielleicht war das genau die Falle, in die man hineintappen sollte.
 
Ich habe es so verstanden dass man den Wirkungsgrad schon mit der Ersatzquelle untersuchen soll. Ich verstehe auch dass es eigentlich nicht möglich ist aber ich denke dass es bei der Aufgabe um Prinzip geht bzw die Formel benutzen zu können, rechnen umformen Ersatzquelle machen usw. Kann aber doch eine Falle sein, jetzt bin ich mir nicht sicher. :oops:
 
Da in der Aufgabenstellung nicht vorgegeben ist, welche Ersatzquelle bestimmt werden soll (Ersatzspannungs- oder Ersatzstromquelle), würde ich dann vorsichtshalber mal beide Ersatzquellen bestimmen und die Wirkungsgrade bei den unterschiedlichen Belastungen berechnen und vergleichen. Erst dann wäre die Aufgabe vollständig gelöst (wenn sie denn überhaupt so gemeint ist).

Zitat von hekktech:
ich denke dass es bei der Aufgabe um Prinzip geht bzw die Formel benutzen zu können
Das Prinzip wäre der Unterschied zwischen Spannungs- und Stromquelle, was den Wirkungsgrad angeht

Spannungsquelle
[tex]\eta_{sp}=\frac{R_a}{R_i+R_a}[/tex]

Stromquelle
[tex]\eta_{str}=\frac{R_i}{R_i+R_a}[/tex]
 
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