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Wait8

31.01.2016,
19:32
 

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig (Bauelemente)

Hallo,

ich müsste folgende Aufgabe berechnen:

"Ein Widerstand wird zur Strombegrenzung in einer Schaltung eingesetzt. Der zulässige
Temperaturbereich ist -20°C bis +85°C. Der Wert des Widerstandes soll 500 Ohm nicht
unterschreiten. Berechnen Sie den minimal notwendigen Nennwert des Widerstandes
(bei 25°C) unter folgenden Annahmen:
a) Drahtwiderstand aus Konstantan (30 ppm/K), Reihe E96"

als Hinweis ist folgendes gegeben:
"Nehmen Sie die Widerstandsänderung als linear und bezogen auf 25°C an.Berücksichtigen Sie zusätzlich zum Temperatureinfluß die Toleranzen."

Aus meinem Skript und der Formelsammlung habe ich folgende Formel entnommen:

Rmin=Rnormal*(1+deltaT*TK)-(1-(deltaR)/R))

Mein deltaT ist: 298,15K(25°)-253,15K(-20°)= 45K. Mein TK sind die 30ppm/K. Mein deltaR durch E96 500*1%=5Ohm und R sind 500Ohm

Gerechnet wird der Widerstandswert bei 25°C, also auf Rnormal umgestellt. Heraus bekomme ich dann: 504,37Ohm
In der Lösung steht: 505,73Ohm. Ich weiß allerdings nicht wie man darauf kommt und wieso man dann anschließend 511Ohm gewählt hat. Ich schätze, in der Rechnung habe ich auch einen Fehler gemacht, den ich nicht sehe.

Könnte mir jemand bei der Aufgabe behilflich sein?
Danke im Voraus.

Blubblubb

31.01.2016,
19:52

@ Wait8

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

» Heraus bekomme ich dann: 504,37Ohm
» In der Lösung steht: 505,73Ohm. Ich weiß allerdings nicht wie man darauf
» kommt

Ueberlege, ob Konstantan Heiss- oder Kaltleitereigenschaften besitzt. Die Formel war richtig, das Minus zwischen den Klammern wohl ein Tippfehler, denn ich kann Dein Ergebnis nachvollziehen.

» und wieso man dann anschließend 511Ohm gewählt hat. Ich schätze, in
» der Rechnung habe ich auch einen Fehler gemacht, den ich nicht sehe.
Schau Dir die E96 Reihe bei Wiki an: https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe#Werte

Fuer die Loesung 505,730 Ohm ist der naechst hoehere verfuegbare Wert in der Reihe 511 Ohm.

Wait8

31.01.2016,
20:40

@ Blubblubb

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

»
» Ueberlege, ob Konstantan Heiss- oder Kaltleitereigenschaften besitzt. Die
» Formel war richtig, das Minus zwischen den Klammern wohl ein Tippfehler,
» denn ich kann Dein Ergebnis nachvollziehen.
»
Ja, da sollte ein Mal stehen und kein Minus. Konstantan hat soweit ich weiß keines von beidem. Es hat einen relativ gleichen Widerstand über einen großen Temperaturbereich. D.h. der Widerstand nimmt weder zu(PTC), noch ab (NTC)

» Schau Dir die E96 Reihe bei Wiki an:
» https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe#Werte
»
» Fuer die Loesung 505,730 Ohm ist der naechst hoehere verfuegbare Wert in
» der Reihe 511 Ohm.

Da du meine Rechnung nachvollziehen kannst, kannst du auch bestimmt sehen, wieso ich nicht auf das Ergebnis komme oder?
Mir ist zudem nicht klar, wie ich von den 505,73 Ohm auf die gewählten 511 Ohm komme.Meine Vermutung ist: 505,73Ohm+505,73Ohm*1% Toleranz=510,78 ~ 511Ohm. Aber da bin ich mir auch nicht sicher, ob das stimmt.

Blubblubb

31.01.2016,
20:47

@ Wait8

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

» »
» » Ueberlege, ob Konstantan Heiss- oder Kaltleitereigenschaften besitzt.
» Die
» » Formel war richtig, das Minus zwischen den Klammern wohl ein Tippfehler,
» » denn ich kann Dein Ergebnis nachvollziehen.
» »
» Ja, da sollte ein Mal stehen und kein Minus. Konstantan hat soweit ich weiß
» keines von beidem. Es hat einen relativ gleichen Widerstand über einen
» großen Temperaturbereich. D.h. der Widerstand nimmt weder zu(PTC), noch ab
» (NTC)

Doch, das tut er, und das berechnest Du auch mit dem ersten Term!

» » Schau Dir die E96 Reihe bei Wiki an:
» » https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe#Werte
» »
» » Fuer die Loesung 505,730 Ohm ist der naechst hoehere verfuegbare Wert in
» » der Reihe 511 Ohm.
»
» Da du meine Rechnung nachvollziehen kannst, kannst du auch bestimmt sehen,
» wieso ich nicht auf das Ergebnis komme oder?

Ja, und ich hab Dir auch schon gesagt, wo Dein Fehler liegt.

» Mir ist zudem nicht klar, wie ich von den 505,73 Ohm auf die gewählten 511
» Ohm komme.Meine Vermutung ist: 505,73Ohm+505,73Ohm*1% Toleranz=510,78 ~
» 511Ohm. Aber da bin ich mir auch nicht sicher, ob das stimmt.

Es gibt in der E96 Reihe nur bestimmte Werte. Deine Aufgabenstellung ist einen Wert zu berechnen, der 500 Ohm bei -20 Grad nicht unterschreitet. Rechnerisch kommen die 505,73 bei 25 Grad raus. Das naechste, das Du mit genau einem Widerstand aus der E96 Reihe erreichen kannst, sind eben diese 511 Ohm. Alles andere musst Du dir selbst mit Parallel/Serienschaltungen zusammenbauen - oder man weicht auf eine andere Reihe aus. Beides erlaubt aber die Aufgabenstellung nicht.

Wait8

31.01.2016,
21:24

@ Blubblubb

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

» » Ja, da sollte ein Mal stehen und kein Minus. Konstantan hat soweit ich
» weiß
» » keines von beidem. Es hat einen relativ gleichen Widerstand über einen
» » großen Temperaturbereich. D.h. der Widerstand nimmt weder zu(PTC), noch
» ab
» » (NTC)
»
» Doch, das tut er, und das berechnest Du auch mit dem ersten Term!
»
Inwiefern hilft mir das beim Berechnen der Aufgabe? Es gibt ja keine Konstante oder ähnliches, die ich einsetzen kann. Nach deiner Aussage ist Konstantan wohl beides? Im Internet finde ich dazu nichts, bis auf den Wikipediaartikel, der mir sagt, dass der Konstantandraht in einem bestimmten Temperaturintervall gleichen Widerstandswert hat.


»
» Ja, und ich hab Dir auch schon gesagt, wo Dein Fehler liegt.
»
Wo liegt den dieser? Zwischen meinem Wert und der in der Lösung sind es 1,36 Ohm, die aus unerklärlichem Grund dazu kommen. Hat das was mit der E96-Reihe zu tun? Und falls ja, wie kommt man darauf?

» Es gibt in der E96 Reihe nur bestimmte Werte. Deine Aufgabenstellung ist
» einen Wert zu berechnen, der 500 Ohm bei -20 Grad nicht unterschreitet.
» Rechnerisch kommen die 505,73 bei 25 Grad raus. Das naechste, das Du mit
» genau einem Widerstand aus der E96 Reihe erreichen kannst, sind eben diese
» 511 Ohm. Alles andere musst Du dir selbst mit Parallel/Serienschaltungen
» zusammenbauen - oder man weicht auf eine andere Reihe aus. Beides erlaubt
» aber die Aufgabenstellung nicht.
Wie komme ich den von den 505,73 Ohm auf die 511 Ohm? Die E-Reihe gibt mir nur eine Gesamttoleranz (+-1%) und ein paar Werte, die ich auch berechnen kann, aber keinen Sinn ergeben :-|
Hoffe, dass du mir da behilfich sein kannst:-)

Offroad GTI(R)

31.01.2016,
21:48
(editiert von Offroad GTI
am 31.01.2016 um 21:48)


@ Wait8

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

» Inwiefern hilft mir das beim Berechnen der Aufgabe? Es gibt ja keine
» Konstante oder ähnliches, die ich einsetzen kann.
Sicher gibt es die. Der Hersteller hat diese im Datenblatt spezifiziert.
Oder eben wie in deinem Fall mit der Aufgabenstellung vorgegeben.

» Konstantan wohl beides?
Sicherlich nicht, es ist ein Metall, und damit ein Kaltleiter (wie jedes Metall).



» Wo liegt den dieser? Zwischen meinem Wert und der in der Lösung sind es
» 1,36 Ohm, die aus unerklärlichem Grund dazu kommen. Hat das was mit der
» E96-Reihe zu tun? Und falls ja, wie kommt man darauf?
»
» » Es gibt in der E96 Reihe nur bestimmte Werte. Deine Aufgabenstellung ist
» » einen Wert zu berechnen, der 500 Ohm bei -20 Grad nicht unterschreitet.
» » Rechnerisch kommen die 505,73 bei 25 Grad raus. Das naechste, das Du mit
» » genau einem Widerstand aus der E96 Reihe erreichen kannst, sind eben
» diese
» » 511 Ohm. Alles andere musst Du dir selbst mit Parallel/Serienschaltungen
» » zusammenbauen - oder man weicht auf eine andere Reihe aus. Beides
» erlaubt
» » aber die Aufgabenstellung nicht.
» Wie komme ich den von den 505,73 Ohm auf die 511 Ohm? Die E-Reihe gibt mir
» nur eine Gesamttoleranz (+-1%) und ein paar Werte, die ich auch berechnen
» kann, aber keinen Sinn ergeben :-|
Im Wiki-Artikel zur E-Reihe gibt es doch eine Tabelle, und aus dieser wird der Wert abgelesen - wurde doch nun wirklich hinhreichend erläutert.

Wait8

31.01.2016,
22:02

@ Offroad GTI

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

» Sicher gibt es die. Der Hersteller hat diese im Datenblatt spezifiziert.
» Oder eben wie in deinem Fall mit der Aufgabenstellung vorgegeben.
Wenn du die 30ppm/K meinst, dann habe ich das verstanden.
»
» » Konstantan wohl beides?
» Sicherlich nicht, es ist ein Metall, und damit ein Kaltleiter (wie jedes
» Metall).
Alles klar, Danke

» Im Wiki-Artikel zur E-Reihe gibt es doch eine Tabelle, und aus dieser wird
» der Wert abgelesen - wurde doch nun wirklich hinhreichend erläutert.

Wie ich die E-Tabelle berechnen kann, das weiß ich bereits und die Werte auch. Was ich aus den Werten ablesen soll und mit meinem Widerstandswert vergleichen, multiplizieren, addieren,.. soll, da rätsel ich immernoch.
Ich hoffe mal, du kannst es mir erklären.

Offroad GTI(R)

01.02.2016,
17:19

@ Wait8

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

» Wie ich die E-Tabelle berechnen kann,
das weiß ich bereits und die Werte
» auch.
Ist eine interessante Rechnung, aber für die Praxis praktisch ohne Bedeutung.

» Was ich aus den Werten ablesen soll und mit meinem Widerstandswert vergleichen
» , multiplizieren, addieren,.. soll, da rätsel ich immernoch.
» Ich hoffe mal, du kannst es mir erklären.
Du sollst nichts aus den Werten ablesen (schon gar nicht irgendetwas "wild umrechnen" ), sondern schlicht der Tabelle den passenden (nächstgrößeren) Wert entnehmen*. Da wir das schon die ganze Zeit schreiben, du aber offensichtlich "krass" auf dem Schlauch stehst, hier ein kleiner Zaum mit dem Winkpfahl ;-)

*) da du die Werte berechnet hast, bräuchtest du die Tabelle aber eigentlich gar nicht...



cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
02.02.2016,
12:39
(editiert von cmyk61
am 02.02.2016 um 12:41)


@ Offroad GTI

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

Hi,

» » Was ich aus den Werten ablesen soll und mit meinem Widerstandswert
» vergleichen
» » , multiplizieren, addieren,.. soll, da rätsel ich immernoch.

Die Aufgabenstellung für Dich an dieser Stelle:

a) vergleiche Deinen errechneten Wert mit den Werten dieser Tabelle und suche den "PASSENSTEN" heraus.

*UND*

b) der ausgesuchte Widerstandswert MUSS kleiner als der errechnete sein.

DIES ist dann der zu verwendende Widerstandswert.

Oder um es anders zu erklären: es gibt im Vorratslager NUR, AUSSCHLIESSLICH diese Widerstandswerte und DU bist nun gezwungen einen auszuwählen. Welchen musst Du verwenden?

Gruß
Ralf


» » Ich hoffe mal, du kannst es mir erklären.
» Du sollst nichts aus den Werten ablesen (schon gar nicht irgendetwas "wild
» umrechnen" ), sondern schlicht der Tabelle den passenden (nächstgrößeren)
» Wert entnehmen*. Da wir das schon die ganze Zeit schreiben, du aber
» offensichtlich "krass" auf dem Schlauch stehst, hier ein kleiner Zaum mit
» dem Winkpfahl ;-)
»
» *) da du die Werte berechnet hast, bräuchtest du die Tabelle aber
» eigentlich gar nicht...
»
»
»
»

Wait8

02.02.2016,
20:38

@ cmyk61

Widerstand berechnen, Temperatur abhängig

vielen Dank für die Antworten. Es ist doch einfacher, als es scheint. Im Grundgenommen muss ich ja nur ein vielfach kleineren oder höheren Wert nehmen. Also quasi meinen Wert so umwandeln, dass die erste Zahl vor dem Komma ist und dann einfach den nächsten höheren Wert in derjenigen E-Tabelle nehmen und wieder hochpotenzieren auf das gleiche Zahlenniveau.