Joel12

05.04.2012, 18:19 |
Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis (Elektronik) |
Hallo
Wenn ich in der Praxis Schaltungen erstellen möchte und dafür Travos oder Batterien verwende, muss ich diese dann vorher in eine ideale Spannungsquelle mit Innenwiederstand umwandeln ? Und ich würde gerne wissen was die genauste Methode dafür ist?
ich würde mich freuen wenn mir jemand bitte meine Fragen beantworten könnte.
Liebe Grüße |
hws

59425 Unna, 05.04.2012, 18:36
@ Joel12
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» Wenn ich in der Praxis Schaltungen erstellen möchte und dafür Travos oder
» Batterien verwende, muss ich diese dann vorher in eine ideale
» Spannungsquelle mit Innenwiederstand umwandeln ?
Warum solltest du das machen? Batterie / Netzteil dran und gut is.
» Und ich würde gerne wissen was die genauste Methode dafür ist?
Am einfachsten: Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom messen und Ri=Uo * Ik
Kann man Ik nicht messen (weil sonst der Trafo raucht) mit einem bekannten Widerstand belasten und gucken, wieviel die Ausgangsspannung kleiner wird.
Bei geregelten Netzgeräten bringt das nichts, weil der Innenwiderstand idealerweise Null ist. (und praktisch ziemlich nahe dran)
hws |
Esel

Dormagen, 05.04.2012, 18:45
@ Joel12
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» Hallo
»
» Wenn ich in der Praxis Schaltungen erstellen möchte und dafür Travos oder
» Batterien verwende, muss ich diese dann vorher in eine ideale
» Spannungsquelle mit Innenwiederstand umwandeln ? Und ich würde gerne
» wissen was die genauste Methode dafür ist?
»
» ich würde mich freuen wenn mir jemand bitte meine Fragen beantworten
» könnte.
»
» Liebe Grüße
Hallo,
es wäre dann eine reale Spannungsquelle, und keine ideale. Eine Ideale Spannungsquelle besteht nur aus der Ursprungsquelle, ohne Innenwiderstände.
Eine Batterie hat üblicherweise einen Serienwiderstand / Innenwiderstand. Dazu gibt es auch einen Innenwiderstand der Parallel liegt, auch wenn es nur die Luft zwischen den Anschlüssen sind. Der Serienwiderstand ist je nach Qualität der Batterie sehr klein oder etwas größer.
In 0815 Schaltungen kannst du die getrost weglassen, und mit idealen Spannungsquellen rechnen.
Aber wenn du den Innenwiderstand berechnen möchtest, kannst du so vorgehen:
- Batterie im Leerlauf betreiben, und die Leerlaufspannung messen.
- Batterie kurzschließen und Kurzschlussstrom berechnen.
- Leerlaufspannung durch Kurzschlussstrom teilen, und dann hast du deinen Innenwiderstand. ( Ri = Ul/Ik )
Zum Trafo:
Wird übrigens mit F geschrieben. TRAnsFOrmator.
Der Reale Trafo hat eine Impedanz Z.
Bestehend aus der Hauptinduktivität, sowie des Magnetischen Widerstandes(liegt parallel zur Hauptinduktivität), Streuinduktivität und dem Ohmschen Leitungswiderstand.
Der Innenwiderstand eines Trafos kannst du z.B. so berechnen:
- Trafo mit einer Last betreiben(Glühlampe / Leistungswiderstand), Spannung und Strom messen.
- Trafo mit einer größeren Last betreiben, Spannung und Strom messen.
- Die Differenz der Spannung und des Stromes berechnen.
- Diff. Spannung durch Diff. Strom teilen, dann bekommst du den Innenwiderstand.
Ersatzschaltbilder einfach entsprechend googlen. Sollte ja nicht so schwer sein.( "trafo ersatzschaltbild, batterie ersatzschaltbild" .
Hoffe konnte dir etwas weiterhelfen.
Gruß Esel -- Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an  |
Joel12

05.04.2012, 19:11
@ Esel
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» » Hallo
» »
» » Wenn ich in der Praxis Schaltungen erstellen möchte und dafür Travos
» oder
» » Batterien verwende, muss ich diese dann vorher in eine ideale
» » Spannungsquelle mit Innenwiederstand umwandeln ? Und ich würde gerne
» » wissen was die genauste Methode dafür ist?
» »
» » ich würde mich freuen wenn mir jemand bitte meine Fragen beantworten
» » könnte.
» »
» » Liebe Grüße
»
» Hallo,
»
» es wäre dann eine reale Spannungsquelle, und keine ideale. Eine Ideale
» Spannungsquelle besteht nur aus der Ursprungsquelle, ohne
» Innenwiderstände.
»
» Eine Batterie hat üblicherweise einen Serienwiderstand / Innenwiderstand.
» Dazu gibt es auch einen Innenwiderstand der Parallel liegt, auch wenn es
» nur die Luft zwischen den Anschlüssen sind. Der Serienwiderstand ist je
» nach Qualität der Batterie sehr klein oder etwas größer.
»
» In 0815 Schaltungen kannst du die getrost weglassen, und mit idealen
» Spannungsquellen rechnen.
»
» Aber wenn du den Innenwiderstand berechnen möchtest, kannst du so
» vorgehen:
»
» - Batterie im Leerlauf betreiben, und die Leerlaufspannung messen.
» - Batterie kurzschließen und Kurzschlussstrom berechnen.
» - Leerlaufspannung durch Kurzschlussstrom teilen, und dann hast du deinen
» Innenwiderstand. ( Ri = Ul/Ik )
»
» Zum Trafo:
»
» Wird übrigens mit F geschrieben. TRAnsFOrmator.
»
» Der Reale Trafo hat eine Impedanz Z.
» Bestehend aus der Hauptinduktivität, sowie des Magnetischen
» Widerstandes(liegt parallel zur Hauptinduktivität), Streuinduktivität und
» dem Ohmschen Leitungswiderstand.
»
» Der Innenwiderstand eines Trafos kannst du z.B. so berechnen:
»
» - Trafo mit einer Last betreiben(Glühlampe / Leistungswiderstand),
» Spannung und Strom messen.
» - Trafo mit einer größeren Last betreiben, Spannung und Strom messen.
» - Die Differenz der Spannung und des Stromes berechnen.
» - Diff. Spannung durch Diff. Strom teilen, dann bekommst du den
» Innenwiderstand.
»
» Ersatzschaltbilder einfach entsprechend googlen. Sollte ja nicht so schwer
» sein.( "trafo ersatzschaltbild, batterie ersatzschaltbild" .
»
» Hoffe konnte dir etwas weiterhelfen.
»
» Gruß Esel
Danke für die ausführliche Antwort 
In der Realität gibt es doch garkeine ideale Spannungsquelle, weil wenn ein höherer Strom entnommen wird, fällt doch auch eine größere Spannung am Innenwiederstand ab. Wie kann es den sein, das man einfach nur eine ideale Spannungsquelle verwendet?
Geht das gennerell bei allen berechnungen nur von einer Idealen Spannungsquelle auszugehen?
Liebe Grüße  |
hws

59425 Unna, 05.04.2012, 20:22
@ Joel12
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» Geht das gennerell bei allen berechnungen nur von einer Idealen Spannungsquelle auszugehen?
Was willst du denn berechnen und inwiefern geht die Änderung der Batterie / Netzteilspannung (in Abhängigkeit vom Laststrom) in deine Berechnungen ein?
Bei Batteriebetrieb ist eh nicht der Innenwiderstand interessant, sondern die Spannung bei langsamen Leerwerden der Batterie. Von >1.5V bei nagelneuer bis zu 0,9 oder weniger bei leerer Batterie.
Benutzt du ein geregeltes Netzgerät oder einen Spannungsregler (78xx oder LM317 o.ä.) hat der Innenwiderstand deiner Spannungsversorgung eh keinen (praktischen) Einfluss.
Eine elektronische Regelung bewirkt, dass du (fast) eine ideale Spannungsquelle mit konstanter Leerlaufspannung und Ri=0 hast.
Winzige Temperatureinflüsse gibt es noch und sehr gute Schaltungen, da kann man noch per Trimmer den Nullkomma-Milliohm Innenwiderstand bei bestimmter Spannung und Laststrom auf Null abgleichen. (das ist dann aber jenseits dessen, was jemand der wie du fragt, jemals erfahren wird.)
Theoretische Berechnungen von Innenwiderstand diverser Spannungsquellen ist das eine (als Übungsaufgabe in der Elektronikvorlesung)
Praktische Auswirkung bei einer real aufgebauten Schaltung in der Praxis ist das andere.
Gib doch mal nen Beispiel, wo du bei einer real aufgebauten Bastelschaltung den Innenwiderstand sowie die Auswirkungen auf die Schaltung berechnen / beurteilen willst. Zumal Siebkondensatoren in der Spannungsversorgung schnelle Spannungsänderungen "platt machden".
Ein batteriebetriebenes Gerät muss eh mit Spannungen zwischen 1,6 .. 0,9V (oder ein mehrfaches davon bei mehreren Zellen) zurechtkommen.
hws |
Joel12

05.04.2012, 21:21
@ hws
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» » Geht das gennerell bei allen berechnungen nur von einer Idealen
» Spannungsquelle auszugehen?
»
» Was willst du denn berechnen und inwiefern geht die Änderung der Batterie
» / Netzteilspannung (in Abhängigkeit vom Laststrom) in deine Berechnungen
» ein?
»
» Bei Batteriebetrieb ist eh nicht der Innenwiderstand interessant, sondern
» die Spannung bei langsamen Leerwerden der Batterie. Von >1.5V bei
» nagelneuer bis zu 0,9 oder weniger bei leerer Batterie.
»
» Benutzt du ein geregeltes Netzgerät oder einen Spannungsregler (78xx oder
» LM317 o.ä.) hat der Innenwiderstand deiner Spannungsversorgung eh keinen
» (praktischen) Einfluss.
»
» Eine elektronische Regelung bewirkt, dass du (fast) eine ideale
» Spannungsquelle mit konstanter Leerlaufspannung und Ri=0 hast.
» Winzige Temperatureinflüsse gibt es noch und sehr gute Schaltungen, da
» kann man noch per Trimmer den Nullkomma-Milliohm Innenwiderstand bei
» bestimmter Spannung und Laststrom auf Null abgleichen. (das ist dann aber
» jenseits dessen, was jemand der wie du fragt, jemals erfahren wird.)
»
» Theoretische Berechnungen von Innenwiderstand diverser Spannungsquellen
» ist das eine (als Übungsaufgabe in der Elektronikvorlesung)
» Praktische Auswirkung bei einer real aufgebauten Schaltung in der Praxis
» ist das andere.
»
» Gib doch mal nen Beispiel, wo du bei einer real aufgebauten
» Bastelschaltung den Innenwiderstand sowie die Auswirkungen auf die
» Schaltung berechnen / beurteilen willst. Zumal Siebkondensatoren in der
» Spannungsversorgung schnelle Spannungsänderungen "platt machden".
»
» Ein batteriebetriebenes Gerät muss eh mit Spannungen zwischen 1,6 .. 0,9V
» (oder ein mehrfaches davon bei mehreren Zellen) zurechtkommen.
»
» hws
Ich lerne technische Informatik und wir berechnen Innenwiederstände von Spannungsquellen und viele andere Grundlagen der Elektrotechnik. Allerdings ist das alles nur theoretisch und alle Ströme, Spannungen u.s.w sind im großen und ganzen immer vorgegeben, so dass alles immer berechnet werden kann. Ich wollte mich jetzt privat in der Praxis an einer Transistorverstärkerschaltung versuchen und habe bemerkt, dass die Praxis von der theorie etwas abweicht, da nur ideale Spannungsquellen benutzt werden, anstatt einer Ersatzspannungsquelle bestehend aus Idealer Spannungsquelle mit Innenwiederstand. Außerdem fehlen mir für die Transistorschaltung meiner meinung nach Werte, wo ich glaube das diese jetzt durch Messungen bestimmt werden müssen, wenn ich mich nicht irre.
Meine jetzigen konkreten fragen wären:
Muss ich für die Transistorschaltung noch bestimmte Werte per Spannungs bzw Strommessung herausfinden oder sollte ich mit den Gesetzen der Parallel und Reihenschaltung alles errechnen können ohne weite messungen machen zu müssen?
Und wie kann ich errechnen ob eine ideale Spannungsquelle ausreicht oder ob ich eine Ersatzspannungsquelle bestehend aus Ideale Spannungsquelle mit innenwiederstand für berechnungen verwenden muss? Von welchen Faktoren hängt das ab bzw. gibt es eine Regel oder Berechnung dafür wie hoch der maximal entnommende Strom sein darf, damit eine Ideale Spannungsquelle ausreicht?
Ich wäre Dir für deine Hilfe dankbar 
Liebe Grüße |
Joel12

05.04.2012, 21:31
@ Joel12
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» » » Geht das gennerell bei allen berechnungen nur von einer Idealen
» » Spannungsquelle auszugehen?
» »
» » Was willst du denn berechnen und inwiefern geht die Änderung der
» Batterie
» » / Netzteilspannung (in Abhängigkeit vom Laststrom) in deine
» Berechnungen
» » ein?
» »
» » Bei Batteriebetrieb ist eh nicht der Innenwiderstand interessant,
» sondern
» » die Spannung bei langsamen Leerwerden der Batterie. Von >1.5V bei
» » nagelneuer bis zu 0,9 oder weniger bei leerer Batterie.
» »
» » Benutzt du ein geregeltes Netzgerät oder einen Spannungsregler (78xx
» oder
» » LM317 o.ä.) hat der Innenwiderstand deiner Spannungsversorgung eh
» keinen
» » (praktischen) Einfluss.
» »
» » Eine elektronische Regelung bewirkt, dass du (fast) eine ideale
» » Spannungsquelle mit konstanter Leerlaufspannung und Ri=0 hast.
» » Winzige Temperatureinflüsse gibt es noch und sehr gute Schaltungen, da
» » kann man noch per Trimmer den Nullkomma-Milliohm Innenwiderstand bei
» » bestimmter Spannung und Laststrom auf Null abgleichen. (das ist dann
» aber
» » jenseits dessen, was jemand der wie du fragt, jemals erfahren wird.)
» »
» » Theoretische Berechnungen von Innenwiderstand diverser Spannungsquellen
» » ist das eine (als Übungsaufgabe in der Elektronikvorlesung)
» » Praktische Auswirkung bei einer real aufgebauten Schaltung in der
» Praxis
» » ist das andere.
» »
» » Gib doch mal nen Beispiel, wo du bei einer real aufgebauten
» » Bastelschaltung den Innenwiderstand sowie die Auswirkungen auf die
» » Schaltung berechnen / beurteilen willst. Zumal Siebkondensatoren in der
» » Spannungsversorgung schnelle Spannungsänderungen "platt machden".
» »
» » Ein batteriebetriebenes Gerät muss eh mit Spannungen zwischen 1,6 ..
» 0,9V
» » (oder ein mehrfaches davon bei mehreren Zellen) zurechtkommen.
» »
» » hws
»
»
» Ich lerne technische Informatik und wir berechnen Innenwiederstände von
» Spannungsquellen und viele andere Grundlagen der Elektrotechnik.
» Allerdings ist das alles nur theoretisch und alle Ströme, Spannungen u.s.w
» sind im großen und ganzen immer vorgegeben, so dass alles immer berechnet
» werden kann. Ich wollte mich jetzt privat in der Praxis an einer
» Transistorverstärkerschaltung versuchen und habe bemerkt, dass die Praxis
» von der theorie etwas abweicht, da nur ideale Spannungsquellen benutzt
» werden, anstatt einer Ersatzspannungsquelle bestehend aus Idealer
» Spannungsquelle mit Innenwiederstand. Außerdem fehlen mir für die
» Transistorschaltung meiner meinung nach Werte, wo ich glaube das diese
» jetzt durch Messungen bestimmt werden müssen, wenn ich mich nicht irre.
» Meine jetzigen konkreten fragen wären:
» Muss ich für die Transistorschaltung noch bestimmte Werte per Spannungs
» bzw Strommessung herausfinden oder sollte ich mit den Gesetzen der
» Parallel und Reihenschaltung alles errechnen können ohne weite messungen
» machen zu müssen?
» Und wie kann ich errechnen ob eine ideale Spannungsquelle ausreicht oder
» ob ich eine Ersatzspannungsquelle bestehend aus Ideale Spannungsquelle mit
» innenwiederstand für berechnungen verwenden muss? Von welchen Faktoren
» hängt das ab bzw. gibt es eine Regel oder Berechnung dafür wie hoch der
» maximal entnommende Strom sein darf, damit eine Ideale Spannungsquelle
» ausreicht?
»
» Ich wäre Dir für deine Hilfe dankbar 
»
» Liebe Grüße
Möchte mit Batterien arbeiten  |
hws

59425 Unna, 05.04.2012, 21:40
@ Joel12
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Reale Spannungsquelle und Innenwiederstand berechnen Praxis |
» Allerdings ist das alles nur theoretisch und alle Ströme, Spannungen u.s.w
Eben!
» von der theorie etwas abweicht, da nur ideale Spannungsquellen benutzt
» werden, anstatt einer Ersatzspannungsquelle bestehend aus Idealer
» Spannungsquelle mit Innenwiederstand.
[tu mir nen Gefallen: Widerstand und nicht W_ie_derstand]
Nein, da wird eine Batterie oder ein Netzgerät verwendet. Nimm die Applikationsschaltung und wenn da steht "Spannungsversorgung 9V" dann schließt du da eine Blockbatterie oder ein 9V Steckernetzteil an. Und dann läuft es.
Das ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis.
Übliche Schaltungen sind eh (durch Gegenkopplung, Abblockkondensatoren o.ä.) darauf ausgelegt, dass sie auch mit Innenwiderstand der Spannungsversorgung sauber laufen.
Jeder Transistor hat einen leicht andern ß = Verstätkungsfaktor oder Rb und jeder Widerstand hat üblicherweise 5% Toleranz. Dafür wird aber nicht jedesmal die Schaltung neu berechnet. Wie auch bei 100.000 oder mehr produzierten Geräten. Oder denkst du, da wird jedes Gerät neu berechnet, ausgemessen und abgeglichen.
hws |