Leerlauf,/Kurzschluss < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | In der gegebenen Schaltung hat die Eingang-Spannung den Wert U. Zwischen den beiden Ausgangsklemmen A, B soll sich
1. bei Leerlauf die Spannung Ul einstellen.
2. bei Kurzschluss der Strom Ik einstellen.
Gegeben:
U = 230V
Ul = 57,5V, Ik = 11,5A
Gesucht:
Wie groß ist der Innnenwiderstand Ri?
Wie groß die beiden Teilwiderstände R1 und R2 sein?
Welche Leistung P gib die Quelle ab
1. bei Leerlauf
2. bei Kurzschluss
Wie groß ist der Verbraucherwiderstand R zu wählen, damit er möglichst viel Leistung Pr aufnimmt?
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Mir geht es gar nicht direkt um die Lösung dieser Aufgabe, sonder ich verstehe die ganze Kurzschluss-, Leerlauf-Problematik nicht so ganz.
Bei der ersten Frage wird der Innenwiderstand Ri angesprochen, aber wo befindet er sich im Schaltbild, wenn es zu einem Kurzschluss/Leerlauf kommt?
Also wie ändert sich das Schaltbild?
Wenn mir die Frage einer beantworten würde, wäre ich ihm sehr dankbar. ;)
Lösung?!
Kann es sein dass das Schaltbild dann so aussieht:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Das R2 rechts soll Ri sein, hab mich vertippt.
Gruß
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:15 Di 12.02.2008 | | Autor: | Infinit |
Hallo eTechnikNooB,
zunächst einmal ![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]")
Zu Deiner Aufgabe kann ich erst mal nur bemerken, dass Du augenscheinlich das Prinzip der Ersatzspannungsquelle noch nicht richtig verstanden hast. Die Idee hiebei ist, ausgehend von einem Klemmenpaar, einen Teil der zu analysierenden Schaltung durch eine Spannungsquelle und ihren Innenwiderstand zu beschreiben. Links von Deiner Klemme AB soll sich also nur noch eine Spannungsquelle und ein Widerstand dazu in Reihe befinden, dies ist der Innenwiderstand. Diese Schaltung ist eine Ersatzschaltung mit den Kenngrößen Spannung und Innenwiderstand, mehr nicht.
Bei der vorgegebenen Schaltung ist zunächst ja nach dem Innenwiderstand gefragt. Die Spannungsquelle besitzt einen Widerstand von 0 Ohm, wenn Du also von AB ausgehend in den linken Teil der Schaltung reinmisst, ist der Innenwiderstand die Parallelschaltung von R1 und R2.
Diese beiden Widerstände sind ja noch unbekannt, aber mit Hilfe der Leerlaufspannung und des Kurzschlusstroms kann man sie berechnen.
Zunächst zur Leerlaufspannungsberechnung. Wenn Du am Klemmenpaar AB eine Leerlaufspannung Ul misst, kann diese ja nur entstehen, wenn durch einen Stromfluss durch R1 und R2 genau diese Spannung über R2 abfällt oder mathematischer ausgedrückt:
$$ [mm] u_l [/mm] = [mm] \bruch{R_2}{R_1+R_2} \cdot [/mm] u $$
Lass dies erst mal so stehen und mache mir der Kurzschlusstrommessung weiter. Wenn Du die Klemmen AB kurzschliesst, schliesst Du damit auch R2 kurz, der Kurzschlussstrom fliesst nur noch durch R1. Wie groß dieser Strom ist, ist gegeben, er muss durch die Spannungsquelle erzeugt werden und der Quotient us Spannung und Strom ist genau die gesuchte Größe R1. Diesen Wert kannst Du dann in die obere Gleichung aus der Leerlaufspannungsmessung einsetzen und sie nach R2 auflösen.
Damit ist es auch keine große Kunst mehr, die abgegebene Leistung zu berechnen. Der letzte Teil der Aufgabe ist eine Extremwertaufgabe mit recht einfacher Lösung, die Du eventuell sogar schon kennst. Hier verate ich mal nicht so viel, mache Dir dazu ein paar eigene Gedanken.
Viele Grüße,
Infinit
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ahh ok, danke...
mittlerweile war ich acuh schon fast soweit, dass ich selber drauf gekommen bin.
ich wußte nur nicht, das R2 bei einem kurzschluss auch kurzgeschlossen ist und habe mich gewundert warum R1=U/Ik ist ;) aber jetzt ists klar, danke.
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