Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

Dieses Thema im Forum "Elektrotechnik" wurde erstellt von lbd2013, 16 Nov. 2012.

  1. Hallo Leute,
    ich hänge hier seit geraumer Zeit an einer Aufgabe und komme nicht auf die richtige Lösung. Vielleicht kann ja mal jemand einen Blick drauf werfen ob mein Ansatz überhaupt richtig ist.
    Vielen Dank im Vorraus
    (Sorry für das schlechte Bild. Ich denk aber man kann es noch erkennen.)
     

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  2. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Versuche mal die erste Spannungsquelle als Stromquelle darzustellen! Danach hast du parallel liegende Stromquellen welche du zusammenfassen kannst!
    Ganz zum schluss kannst du die Stromquelle dann wieder in eine Spannungsquelle umwandeln :) Versuch's mal, hatte vor kurzem ganz ähnliche Beispiele, hab mir da etwas schwer getan aber ist alles eine Sache der Übung :)
    Falls du mal möchtest dass ich das versuche durchzurechnen, einfach bescheid sagen, kann nur leider die geneauen Werte aus der Zeichnung nicht herauslesen :p

    LG
     
  3. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    so ein kleines bild dazu!


    du kannst nun, wenn du dir den strom von der umgewandelten spannungsquelle ausrechnen willst, ganz einfach I = U/R1
    R1... so hab ich den allerersten widerstand getauft...

    So, dann fast du die ersten Bbeiden widerstände (parallel) zusammen, und kannst nun die stromquelle mit der gerade umgewandelten spannungsquelle zusammenfassen!
    Wenn du es nun gleich in eine spannungsquelle umwandeln möchtest, berechnest du dir die spannung ganz einfach mit dem ohm'schen gesetz!
    Dadurch liegt dann (R1//R2) + R3, also deine beiden parallel liegenden Widerstände in serie mit dem 3. widerstand!

    jetzt dürfte die Ersatzspannung bez. der Klemmen eigentlich klar sein... :)

    Vielleicht können das hier die 'Profis' aber noch besser erklären wie ich ;-) fange ja selbst gerade erst an, hoffe ich habe in meiner erklärung keinen Fehler eingebaut :)

    Liebe Grüße
     

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  4. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Warum so kompliziert? Die "Ersatzgrößen" für die Ersatzspannungsquelle bzgl. der offenen Klemmen lassen sich doch quasi direkt aus dem Schaltbild ablesen:

    Innenwiderstand
    R_i=R_3+R_1||R_2

    Leerlaufspannung per Überlagerungssatz

    U_L=U_0\cdot\frac{R_2}{R_1+R_2}+I_3\cdot R_1||R_2

    Die Ersatzstromquelle hat denselben Innenwiderstand, ihr Kurzschlusstrom ergibt sich zu

    I_k=\frac{U_0}{R_i}
     
  5. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Natürlich, mit Superposition geht es natürlich auch :) Fand das alleridngs gerade bei 'leichteren' Netzwerken anfangs eher verwirrend (lag daran dass wir das auch erst ne Vorlesung darauf gelernt haben :p) und dachte ich erkläre es mal richtig langsam :D
    Superposition ist natürlich eine elegantere Methode als mein 'Übers Kreuz rechnen' ;-)

    Liebe Grüße :)
     
  6. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    GvC, nur eine Frage dazu!

    Vielleicht stehe ich gerade am Kabel, aber wäre es dann nicht wenn schon I_{k} = U_{L} / R_{i}



    Ansonsten hätten wir die Stromquelle ja komplett ausser acht gelassen?

    LG
     
  7. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Ja, natürlich. Hab' mich nur verschrieben, was daran liegt, dass ich die Leerlaufspannung normalerweise mit U0 bezeichne. Diese Bezeichnung ist in Deiner Aufgabe aber bereits vergeben. Hab' in der letzten Zeile nicht aufgepasst. Sorry!

    Du hättest übrigens auch erst die Ersatzstromquelle bestimmen können und danach die Ersatzspannungsquelle per ohmschem Gesetz. Der Kurzschlussstrom lässt sich ähnlich wie die Leerlaufspannung direkt aus dem Schaltbild ablesen:

    I_k=I_3\cdot \frac{R_1||R_2}{R_3+R_1||R_2}+\frac{U_0}{R_1+R_2||R_3}\cdot \frac{R_2}{R_2+R_3}
     
  8. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Hallo,

    wie kommt man auf die Leerlaufspannung?
     
  9. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Am einfachsten kommt man zur Ersatzspannungsquelle Ui mit der Überlagerungsmethode. Siehe auch Antwort #4 von GvC. Dort ist die Leerlaufspannung mit UL bezeichnet.

    Ui = U0*R2/(R1+R2) +I3*R1*R2/(R1+R2)

    Ri = R3 + R1*R2/(R1+R2)


    Ersatzstromquelle: Strom zeigt von unten nach oben

    Ik = UL/Ri

    Rparallel = Ri = R3 + R1*R2/(R1+R2)



    Hinweis: R1+R2/(R1+R2) ist die Parallelschaltung von R1 mit R2.
     
  10. AW: Ersatzstrom- und Spannungsquelle berechnen

    Hi Leute,
    danke erstmal für die rege Unterstützung. Nach einigen Wochen E-Technik läufts bei mir auch schon ein wenig passabler:D
    Der Vollständigkeit halber poste ich hier noch einen weiteren Lösungsweg:

    Gegeben:
    ü5a1.png

    Gesucht: Ersatzstromquelle, Ersatzspannungsquelle

    Umwandeln der Stromquelle in Spannungsquelle:
    ü5a1-1.png

    Daraus ergibt sich:

    Knoten A)
    I1+I2-I3=0 mit I3==0
    --> I1=-I2

    Masche 1)
    -U01+R1*I1-R2*I2+U02=0

    Masche 2)
    -U02+R2*I2+R3*I3+U=0 mit I3==0
    --> -U02+R2*I2+U=0

    Ergebnis Knoten A in Masche 1)

    -U01-R1*I2-R2*I2+U02=0

    -->\frac{-U01+U02}{R1+R2}=  I2

    Diese Formel setzte ich nun in die Gleichung von Masche 2 ein)

     -U02+R2\cdot \frac{-U01+U02}{R1+R2}+ U= 0

    Daraus ergibt sich widerum:
    U=U02-R2\cdot \frac{-U01+U02}{R1+R2}


    Jetzt habe ich die Klemmspannung U und kann damit die Ersatzstromquelle und die Ersatzspannungsquelle wunderbar berechnen.

    U Klemme: 10,5 V
    I: 2,33 A
    Ri: 4,5 Ohm

    Noch eine kleine Anmerkung: U02 ergibt sich aus U=R*I

    Vielleicht hilft es dem/der ein oder anderen Ich hoffe ich habe keinen Fehler mit reingebaut.

    Cheers
     

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