Elektrotechnik Klausur WS 2009/10 Aufgabe 2b

[ESP]

Ich bin zur Zeit dabei mich für die ETECHNIK Klausur zu rüsten und habe eine Frage zu einer Lösung in einer Klausur.
Und zwar die Aufgabe 2b bei von der Klausur WS 09/10
http://eeemp1.et.tu-dresden.de/download/et/LoesungA.pdf

Warum wird der Widerstand R1 nicht mit einberechnet? Man errechnet doch den Ersatzwiderstand und da gehört doch R1 ebenfalls mit dazu oder sehe ich das falsch?

Danke für eure Unterstützung

[Tyson]

also ersatzwiderstand einer strom- oder spannungsquelle wird i.A. so berechnet: vorhandene Spannungsquellen werden durch einen Kurzschluss, vorhandene Stromquellen durch einen leerlauf ersetzt. Jetzt betrachtest du den strom, der von A kommt. der sieht jetzt den Widerstand R4 parallel R3 parallel R2. R1 kommt deshalb nicht rein, da Uq1 durch einen kurzschluss ersetzt wird und der Strom daher lieber durch den Kurzschluss anstatt durch den Widerstand R1 geht. hoffe das hilft dir.

[ESP]

also ersatzwiderstand einer strom- oder spannungsquelle wird i.A. so berechnet: vorhandene Spannungsquellen werden durch einen Kurzschluss, vorhandene Stromquellen durch einen leerlauf ersetzt. Jetzt betrachtest du den strom, der von A kommt. der sieht jetzt den Widerstand R4 parallel R3 parallel R2. R1 kommt deshalb nicht rein, da Uq1 durch einen kurzschluss ersetzt wird und der Strom daher lieber durch den Kurzschluss anstatt durch den Widerstand R1 geht. hoffe das hilft dir.

Also wenn es für den Strom möglich ist, so umgeht er immer einen Widerstand, auch wenn der Weg länger ist und durch R2/3 muss er ja gezwungenermaßen durch...
Danke dir

[Tyson]

jup,der strom ist genau wie du und ich: man geht den weg des geringsten widerstandes

[ESP]

Ich bin beim nächsten Aufgabenteil, die Aufgabenstellung ist UAB Leer zu bestimmen
Ich habe mir dazu die Theorie angeschaut aber bin immernoch unsicher bei der selbstständigen Lösung solcher Aufgaben. Habe mal meine Rechnung anhgehängt, kommt nicht so ganz auf mein Ergebnis, wo liegt mein Fehler?
Danke für eure Mühe

[Christian S.]

Ich bin beim nächsten Aufgabenteil, die Aufgabenstellung ist UAB Leer zu bestimmen
Ich habe mir dazu die Theorie angeschaut aber bin immernoch unsicher bei der selbstständigen Lösung solcher Aufgaben. Habe mal meine Rechnung anhgehängt, kommt nicht so ganz auf mein Ergebnis, wo liegt mein Fehler?
Danke für eure Mühe

Puh. Also ehrlich gesagt, weiß ich grad nicht, was du da gemacht hast. Du bist aber schon bei Aufgabe 2 c) oder?
Du sollst die Leerlaufspannung zwischen A und B bestimmen. Leerlauf bedeutet, dass hinten keine Last dranhängt, die Klemmen liegen also frei und die Spannung dazwischen ist parallel zu Widerstand R4 (und zu der zweiten Spannungsquelle). Da liegt schonmal ein Fehler in deiner Rechnung. Also nochmal fett: Das Lastnetzwerk wird in diesem Fall weggelassen.
Und dann solltest du dir die Vorgehensweise beim Überlagerungssatz (Superpositionsprinzip) nochmal genau anschauen.

Mal meine Erklärung:
Schritt 1 vom Überlagerungssatz:
Eine Spannungsquelle kurzschließen, nehmen wir mal die U_q2. Dann kannst du über die Spannungsteilerregel "ganz einfach" die Spannung über R4 ausrechnen, welche eine Komponente von U_AB_Leerlauf ist. In der Lösung ist das der erste Teil der Summe.

Der zweite Teil:
Jetzt schließt du U_q1 kurz, dadurch ist R1 kurzgeschlossen und fällt weg. Wenn du jetzt die Klemmen A und B übertrieben woanders zeichnest (z.B. Klemme B links hinzeichnen), erkennst du, dass Klemmen A und B jetzt parallel zu (R2 || R3) sind. Du rechnest also wieder über den Spannungsteiler die Spannung aus, die über den zwei parallelen Widerständen R2 und R3 abfällt. Diese entspricht dann dem zweiten Teil der Leerlaufspannung.

Beides addierst du und erhälst die Lösung, die im Internet steht.

Grüße

[ESP]

Danke für deine Antwort.

Also Spannungsteiler: Teilspannung/Gesamtspannung = Widerst. unter Teilspannungsabfall/Ges.widerstand

d.h. hier U4/Uq1= R4 / (R4 ll R23 ll (R1))

Wobei R1 hier wegfällt.
Warum sind in der Lösung die Widerst. im Nenner addiert und nicht parallel berechnet?

[Christian S.]

Also wenn du U4/Uq1 rechnest ist ja Spannungsquelle 1 noch drin, Spannungsquelle 2 kurzgeschlossen. Wie kommst du drauf, dass R1 wegfällt? R1 fällt weg, wenn Quelle 1 kurzgeschlossen wird und Quelle 2 im Netzwerk verbleibt.

Wenn Q2 kurzgeschlossen ist und Q1 im Netzwerk bleibt, sind folgende 2 Widerstände parallel zueinander und parallel zur Spannungsquelle Q1 ("große" Parallelschaltung):
- R1 <-- einzelner Widerstand
- (R2 || R3 + R4) <-- Reihenschaltung von einem Widerstand und zwei parallelen Widerständen ("kleine" Parallelschaltung)

Somit fällt über R1 die Spannung Uq1 ab. Wegen der Parallelschaltung fällt genauso über (R2 || R3 + R4) die Spannung Uq1 ab.
Uns interessiert in diesem Fall aber nur die Spannung über R4. Somit macht man den Spannungsteiler im rechten Teil der "großen" Parallelschaltung - deshalb fällt in dieser Betrachtung R1 raus, vielleicht hast du das gemeint.
Also untersucht man die Spannungsaufteilung von Uq1 auf (R2 || R3) und R4.
Sprich U4/Uq1 = R4/(R2 || R3 + R4).

Die von mir als "klein" bezeichnete Parallelschaltung interessiert eigentlich nicht. Man könnte anstattdessen auch einfach einen einfachen Widerstand einsetzen. Sie verwirrt nur meine Beschreibung .

Ich hoffe, das war einigermaßen verständlich.