Wann wird R3 stromlos?

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Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon bandchef am Mittwoch 24. März 2010, 17:58

Ich hab ein original Netzwerk das unten im Bild steht. Mit diesem Netzwerk soll man 4 Teilaufgaben berechnen.

a) - c) hab ich schon komplett richtig gelöst.

Die Aufgaben aber trotzdem nochmal. Nur zu vollständigkeit halber:
a) Wie groß ist die Spannung UCD? Lösung: UCD=7,5V
b) Wie groß ist UAB? Lösung: UAB=9,5V
c) Welche Leistungen liefert die Spannungsquelle V1 und die Stromquelle Iq? Lösung: PIq=0,156W; PUq=1,8W

zu Frage d)
Wie groß muss I1 gewählt werden, damit R3 stromlos wird?

Die Lösung: 0,155A

Meine Frage: Wie kann ich diesen Strom berechnen?
Meine Lösung: Da ich in den vorherigen Aufgaben den Maschenstrom (Ia) ich weiß, dass bei a) das Maschenstromverfahren nicht unbedingt notwendig gewesen wäre...) der linken Masche und den Maschenstrom (Ic) der rechten Masche berechnet habe, bin ich nun zu folgendem Lösungsansatz gekommen:

Iq'=Ia+Iq+Ic=0,155A

Ich möchte wissen, ob meine Überlegung korrekt ist.
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bandchef
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon derguteweka am Mittwoch 24. März 2010, 18:59

Moin,

bandchef hat geschrieben:Meine Frage: Wie kann ich diesen Strom berechnen?
Meine Lösung: Da ich in den vorherigen Aufgaben den Maschenstrom (Ia) ich weiß, dass bei a) das Maschenstromverfahren nicht unbedingt notwendig gewesen wäre...) der linken Masche und den Maschenstrom (Ic) der rechten Masche berechnet habe, bin ich nun zu folgendem Lösungsansatz gekommen:

Iq'=Ia+Iq+Ic=0,155A

Ich möchte wissen, ob meine Überlegung korrekt ist.

Weisich nich - Maschenstroeme wollt' ich heute keine mehr waelzen - daher mein Loesungsansatz fuer Rechenfaule - muss aber auch nicht unbedingt stimmen:
Wenn durch den R3 kein Strom mehr fliessen darf, dann muss auch die Spannung ueber R3 =0V sein, denn sonst wuerde ja sofort ein Strom fliessen. Also ist "oben" am R3 (=links an der Stromquelle) das Potential 0V. Damit fallen also an R1+R2 die vollen 24V von V1 ab. Damit ist der Strom durch R1 und R2:

24V/704Ohm=34.1mA

Genau dieser Strom muss auch komplett durch die Stromquelle abfliessen, denn sonst wuerde ja ein Differenzstrom durch R3 fliessen - der soll ja aber gerade NICHT fliessen.
Also muss die olle Stromquelle halt dafuer sorgen, dass 34.1mA fliessen. Wie die Schaltung dann "hinter" der Stromquelle ausschaut, also R4...R7 ist mir dabei voellig wurscht. Ist halt das Problem der Stromquelle, dadurch irgendwie die 34.1mA zu quetschen.

Gruss
WK
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon bandchef am Mittwoch 24. März 2010, 19:48

Laut meiner Lösung sollte aber der neue Strom den die Quelle I1 liefern muss 0,155A betragen... Das mit Spannung =0V ist mir klar...

Damit ist der Strom durch R1 und R2:

24V/704Ohm=34.1mA


R1 und R2 ergeben doch 160Ohm, oder?

Dann hieße es doch: 24v/160Ohm=0,15A -> entspricht aber immer noch nicht meiner Lösung...
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon derguteweka am Mittwoch 24. März 2010, 20:07

bandchef hat geschrieben:R1 und R2 ergeben doch 160Ohm, oder?

OK, wenn ich das Schaltbild mordsmaessig vergroessere, koennte es sein, dass da ein Punkt zwischen der 60 und der 4 ist, der nicht zu den anderen Punkten im Hintergrund gehoert. Dann soll R1 wohl eher ein 60.4 Ohm sein und kein 604 Ohm, fuer den ich ihn gehalten hab'...jpg ist kein gutes Format fuer solche Bilder, da ist .gif oder .png besser.

bandchef hat geschrieben:Dann hieße es doch: 24v/160Ohm=0,15A -> entspricht aber immer noch nicht meiner Lösung...

Jepp; kanns sein, dass du bei deinen Maschenstromgleichungen irgendeinen Vorzeichen- oder sonstigen Fehler hast? Mir wuerden dauernd welche passieren, wenn ich mit Maschenstroemen arbeiten muesste, deshalb lass' ich's lieber :wink:

Gruss
WK
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon bandchef am Mittwoch 24. März 2010, 20:27

Ich hab die Lösung vorgegeben, also diese 0,155A und mit diesem Maschenstromverfahren komm ich nunmal drauf. Ich kann mir aber auch nicht vorstellen, dass das richtig ist, also der Ansatz mit dem Maschenstromverfahren.
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon bandchef am Donnerstag 25. März 2010, 17:12

Hi!

Ich bräuchte noch immer Hilfe. Ich hab die korrekt Lösung laut Musterlösung von 0,155A immer noch nicht raus... 24V/160Ohm=0,15A kommt zwar schon sehr nahe stimmt aber noch nicht...
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon derguteweka am Donnerstag 25. März 2010, 18:00

Moin,

bandchef hat geschrieben:Ich bräuchte noch immer Hilfe. Ich hab die korrekt Lösung laut Musterlösung von 0,155A immer noch nicht raus... 24V/160Ohm=0,15A kommt zwar schon sehr nahe stimmt aber noch nicht...


Ich hab' den leisen Verdacht, dass deine Musterloesung nix taugt. Vielleicht sind's Rundungsfehler, ich weiss es nicht. Wenn ich's auf die Schnelle mitm ngspice simulier', kommt fuer einen Strom I1 von 0.149625935A (=24V/160.4Ohm) eine Spannung ueber den R3 in Hoehe von ca. 20.5 nV (Nanovolt!). Setz' ich fuer I1 die 0.155A ein, dann simulier' ich -680mV ueber den R3. Da liegt mir meine Loesung mit den 24V/160.4Ohm doch irgendwie naeher an Null. Egal, was in der Musterloesung steht...

Hier das File, was ich zur Simulation genommen hab', vielleicht hab' ich mich da noch irgendwie vertan?
Kann das mal noch irgendwer anders ein bisschen nachrechnen...?

Code: Alles auswählen
bla

v1      1       0       dc      24
*i1     3       4       dc      0.149625935
i1      3       4       dc      0.155
r1      1       2       60.4
r2      2       3       100
r3      3       0       604
r4      4       5       200
r5      4       0       499
r6      5       6       100
r7      6       0       300

.tran  0.01s 40s


Gruss
WK
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon bandchef am Donnerstag 25. März 2010, 18:17

Was passiert, wenn du für den Widerstand R1=60Ohm, für R2=100Ohm (also gleichgeblieben) und für R3=600Ohm einsetzt? Kommen dann vielleicht diese 0,155A raus?

Ich hab das Programm leider nicht...
bandchef
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon derguteweka am Donnerstag 25. März 2010, 18:28

Moin,

bandchef hat geschrieben:Was passiert, wenn du für den Widerstand R1=60Ohm, für R2=100Ohm (also gleichgeblieben) und für R3=600Ohm einsetzt? Kommen dann vielleicht diese 0,155A raus?

Nee, auch nicht, wenn ich statt der 499 500 Ohm nehm'. Diese Aenderungen sind ja nur minimal.

bandchef hat geschrieben:Ich hab das Programm leider nicht...

ngspice gibts fuer umme im Netz, allerdings nur in sourcen zum selberkompilieren. Vielleicht ist ltspice von Linear Technology da eine einfachere Variante. Gibts auch fuer umme als Binary fuer Windows. Hab' ich aber noch nie selbst installiert.

Gruss
WK
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Re: Wann wird R3 stromlos?

Neuer Beitragvon bandchef am Donnerstag 25. März 2010, 18:40

Naja, dann wird wohl die Lösung echt nen Knax haben wenn wir da jetzt schon alle so lang dran rumbasteln und jeder eigentlich auf das gleiche Ergebnis kommt! Danke für eure Hilfe! Ich seh die Aufgabe als "abgeschlossen an"...

ciaosen
bandchef
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