überführen Ersatzspannungsquelle

Dieses Thema im Forum "Elektrotechnik" wurde erstellt von Johannes902, 7 Feb. 2013.

  1. Moin :)
    DSC_0977.jpg
    Berechnet werden sollen dann die Quellenspannung Uqe und der Innenwiderstand.

    Ich habe erstmal gestartet die Widerstände zusammenzufassen:
    R1236 in Reihe: R1' = 40Ohm
    R45 Parallel : R2' = 5Ohm
    Die beiden sind dann wiederrum Parallel zueinander?
    R= 4,44Ohm?

    Was muss ich denn jetzt machen? Und wie komme ich von dort aus auf die neue Quellenspannung?
     
  2. AW: überführen Ersatzspannungsquelle

    Bei der Innenwiderstandsbestimmung werden etwa vorhandene Quellen durch ihren Innenwiderstand ersetzt. Ideale Spannungsquellen haben den Innenwiderstand Null, werden also durch einen Kurzschluss ersetzt. Im vorliegenden Fall ist der Innenwiderstand deshalb

    R_{ie}=R_3+R_6

    Die Leerlaufspannung ist, wie der Name schon sagt, die Spannung zwischen den offenen Klemmen A-B. Sie ist im vorliegenden Fall nach Maschensatz gleich der Spannung an R5, da durch R3 und R6 kein Strom fließt. Die Spannung an R5 ist aber - ebenfalls nach Maschensatz - gleich der Spannung Uq. Deshalb

    U_{qe}=U_q
     
  3. AW: überführen Ersatzspannungsquelle

    Das erschliesst sich mir irgendwie noch nicht ganz, deshalb vielleicht das gleiche an einem anderen Beispiel?
    DSC_0978.jpg
     
  4. AW: Ersatzspannungsquelle

    Thévenin
    - Für die gesuchte Ersatzspannungsquelle gilt U_{qe} \ = R_{ie} \cdot I_{0e} (mit I_{0e} als hier gewählter Bezeichner für den Kurzschluss-Strom).
    - Zwecks Vereinfachung wird hier der Name "R" für alle Widerstände verwendet, da die Werte gleich sind (R := R1 = ... = R6).
    - ohne Gewähr

    ° Beim Leerlauf gibt es bei R5, R6 keinen Spannungsabfall und deshalb bestimmt die ideale Spannungsquelle (U_q) am Klemmenpaar A, B die gesuchte Leerlaufspannung der Ersatzspannungsquelle: U_{qe} \ = \ U_{q}.
    ° Beim Überbrücken des Klemmenpaars A, B fließt dort der Kurzschluss -Strom I_{0e} \ = \ \frac{1}{2} \cdot \frac{U_q}{R}.
    Mit R_{ie} \ = \ \frac{U_{qe}}{I_{0e}} folgt für den gesuchten Innenwiderstand der Ersatzspannungsquelle R_{ie} \ = \ \frac{U_q}{\frac{1}{2} \cdot \frac{U_q}{R}} \ = 2 \cdot R.

    EDIT: Diesen Beitrag hatte ich 17:30 gestartet, und nicht bemerkt, dass inzwischen weitere Beiträge dazugekomment sind:)
     
    #4 xeraniad, 7 Feb. 2013
    Zuletzt bearbeitet: 7 Feb. 2013
  5. AW: überführen Ersatzspannungsquelle

    @Johannes902
    Ich glaube, Du hast das Prinzip der Ersatzquellen noch nicht verinnerlicht. Ob das hier im Forum tatsächlich erfolgreich geschehen kann, ist zweifelhaft. Mein bester Rat deshalb: Blick' ins Lehrbuch oder auch in mehrere und arbeite das Kapitel über Ersatzquellen gründlich durch. Da ist das meistens besser erklärt, als das hier im Forum möglich ist.

    Kochrezeptartig kann ich Dir nur Folgendes sagen:

    1. Der Innenwiderstand der Ersatzquelle (sowohl der Ersatzspannungs- als auch der Ersatzstromquelle) ist der Widerstand zwischen den offenen Klemmen A-B der Originalschaltung, bezüglich derer die Ersatzquelle bestimmt werden soll. Eventuell vorhandene Quellen werden dabei durch ihren Innenwiderstand ersetzt (ideale Spannungsquellen haben den Innenwiderstand null, ideale Stromquellen den Innenwiderstand unendlich)

    2. Die Quellenspannung der Ersatzspannungsquelle ist gleich der Spannung zwischen den offenen Klemmen der Originalschaltung

    3. Der Quellenstrom der Ersatzstromquelle ist gleich dem Kurzschlussstrom durch den kurzgeschlossenen Zweig A-B

    4. Die Kenngrößen äquivalenter Spanungs- und Stromquellen sind über das ohmsche Gesetz miteinander verknüpft.

    Für das Beispiel mit der Brückenschaltung erhältst Du unter Beachtung der Punkte 1 und 2 und mit Anwendung der Spannungsteilerregel und des Maschensatzes:

    R_{ie}=R_1||R_3+R_2||R_4

    U_{qe}=U_q\cdot \left( \frac{R_2}{R_2+R_4}-\frac{R_1}{R_1+R_3} \right)
     
  6. AW: überführen Ersatzspannungsquelle

    Doch ihr habt mir sehr geholfen, ich denke ich habe es geschnallt.
    Auch die Vorgehensweise ist mir soweit klar mit Kurzschluss und unendlich.
    Nur eine Frage noch:
    Ich verstehe nicht ganz wieso bei der ersten Aufgabe die Widerstände R3 sowie R6 0 sind?!
     
  7. AW: überführen Ersatzspannungsquelle

    Möchtest du wissen, warum der Innenwiderstand nur aus R3 und R6 besteht?

    R5 ist aus folgendem Grund irrelevant, Ist in einer Schaltung ein Widerstand parallel zu einer idealen Spannungsquelle geschaltet, so kann man ihn genauso gut weglassen, da er den Rest der Schaltung nicht beeinflussen wird.

    Um nun den Innenwiderstand zu bestimmen, schließt du die Spannungsquelle kurz und trennst die Stromquelle auf.
    Betrachtest du die Schaltung bei kurzgeschlossener Spannungsquelle, dann erkennst du, das du den linken Teil der Schaltung
    durch den eben genannten Kurzschluss nicht mehr betrachten musst.

    Daraus folgt der Innenwiderstand von R3+R6


    Lieben gruß
    Jaden
     
  8. AW: überführen Ersatzspannungsquelle

    Wo steht das denn? Die Widerstände R3 und R6 sind doch fest vorgegeben. Wie kommst Du darauf, dass sie Null seien?

    Ich weiß zwar, was Du meinst, würde es aber begrüßen, wenn Du sauber formulieren würdest. Was Du eigentlich fragen willst, ist doch, warum die Widerstände R3 und R6 bei der Bestimmung der Leerlaufspannung unberücksichtigt bleiben. Die Antwort wurde Dir im Beitrag #2 bereits gegeben:

     

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