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Hallo zusammen,
ich sitze vor einer Aufgabe und komme einfach nicht weiter. Wie ich es auch drehe und wende, mir fehlt immer ein Wert um die Aufgabe zu lösen. Ich hoffe ihr könnt mir helfen. Die Aufgabe lautet wie folgt:

"Bei einer Grillparty werden ein Stereoverstärker (Pv=130W) und ein PC (Ppc=130W) mit MP3-Files über zwei Kabeltrommeln (je 50m Rl1 u. Rl2) mit Spannung versorgt. Um das Grillen zu beschleunigen schließt Ihr Freund zusätzlich einen Fön (Pf=1300W) an die Kabeltrommel an. Beim Einschalten des Föns geht die Musik aus. Eine Prüfung zeigt, dass der PC abgestürzt ist.

Weitere Werte:
Uo=230V
Kabeltrommel: P=0,0175*(Ω*mm²/m); Querschnitt=1,5mm²

a)Zeichen Sie ein Ersatzschaltbild vor dem Einschalten des Föns und benutzen Sie für die Verbraucher die Schaltzeichen eines Widerstandes.

b)Berechnen Sie die Werte der Wiederstände die Sie in das Ersatzschaltbild eingezeichnet haben. Wie groß ist der Gesamtwiederstand?"

Ich denke a) habe ich bereits richtig gelöst (s. Anhang) und bei Teil b) habe ich auch bereits den Leitungswiederstand ausgerechnet. Ob das richtig ist weiß ich nicht genau, aber ich komme auf einen Wert von insgesamt 1,166 Ω. Ab jetzt bekomme ich aber weder einen plausiblen Wert für den Strom heraus noch ist es mir möglich den Wiederstand der beiden Verbraucher zu errechnen.
Ich hoffe ihr könnt mir weiter helfen. Vielen Dank schon einmal im Voraus.

» Wiederstand

Widerstand.

» Ich denke a) habe ich bereits richtig gelöst (s. Anhang)

Sieht gut aus.

» und bei Teil b) habe ich auch bereits den Leitungswiederstand ausgerechnet. Ob das richtig
» ist weiß ich nicht genau, aber ich komme auf einen Wert von insgesamt 1,166

Nein. Die Kabellänge beträgt insgesamt nicht 100 m, sondern 200 m (Hin- und Rückweg betrachten).


» Ab jetzt bekomme ich aber weder einen plausiblen Wert für den Strom heraus noch ist es mir möglich den Wiederstand der beiden Verbraucher zu errechnen.

Im Sinne der Aufgabe ist es wohl gewollt, für den "Widerstand" der Vebraucher einfach
P = U^2 / R --> R = U^2 / P
230 V * 230 V / 130 W = 407 Ohm
zu rechnen.

Das Problem an der Geschichte ist aber, dass das Quatsch ist, weil die Kennlinie (Stromaufnahme aufgetragen über der vorliegenden Spannung) des PCs nichts, aber auch gar nichts mit der Kennlinie eines Widerstands zu tun hat.

Bei einem Widerstand gilt: Verkleinere ich die Spannung, reduziert sich der Strom durch den Widerstand.

Im PC ist ein Schaltnetzteil verbaut. Hier gilt: Die Leistung ist konstant. Reduziere ich die Spannung, erhöht sich die Stromaufnahme. Typische PC-Netzteile haben einen Weitbereichseingang, d.h. sie funktionieren mit jeder Eingangsspannung von ca. 90 bis 240 V.
Selbst die älteren Netzteile mit Umschalter 115V/230V auf der Rückseite funktionieren bei 20% Unterspannung noch einwandfrei.

Wenn Du jetzt also den Fön einschaltest, dann bricht zwar die Spannung am PC ein wenig ein, das Netzteil stört das aber nicht. Der PC wird also mit ziemlicher Sicherheit nicht abstürzen.

Gruß
Torsten

» Im PC ist ein Schaltnetzteil verbaut. Hier gilt: Die Leistung ist
» konstant. Reduziere ich die Spannung, erhöht sich die Stromaufnahme.

Hallo Torsten,

das stimmt ja was Du da sagst mit dem PC Netzteil.
Kleine Spannung -> Großer Strom, Große Spannung -> Kleiner Strom.
Somit hat der PC ja tendenziell einen differentiell negativen Widerstand - Das will ich zum Schwingen kriegen
Sind Dir Katastrophen bekannt wo das mal passiert ist? Welche Randbedinungen waren das ggf.?
Irgendwie muss man da doch was anstellen können
Das sieht interessant und so schön instabil aus - Da geht bestimmt was *lechz*

Viele Grüße,

Uli

--
„Wo kämen wir hin, wenn jeder sagte, wo kämen wir hin und keiner ginge, um zu sehen, wohin wir kämen, wenn wir gingen.“

(Kurt Marti)

Hallo Torsten,

vielen Dank erst einmal für deine schnelle Antwort.
Auf deinen Rechenweg bin ich auch schon gekommen, nur erhält man ja rein rechnerisch am Ende der, dann 200m langen Kabeltrommel, nicht mehr die vollen 230V mit denen du den Widerstand der Verbraucher berechnet hast, oder irre ich mich?

» Im Sinne der Aufgabe ist es wohl gewollt, für den »"Widerstand" der
» Vebraucher einfach
» P = U^2 / R --> R = U^2 / P
» 230 V * 230 V / 130 W = 407 Ohm
» zu rechnen.

Gruß
pui93

Und woher soll der Verstärker wissen dass er an 2 Kabeltrommeln in Reihe angeschlossen wird.

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Der Verstärker weis das natürlich nicht, aber es ist doch nunmal so, dass wenn ich 230V durch ein 100m langes Kabel schicke, man durch diverse Verluste am Ende nicht mehr die vollen 230V zur Verfügung hat. Folglich kann ich doch auch den Widerstand des Verstärkers nicht mit den 230V ausrechnen.
So denke ich mir das... also wenn ich mich irre, klärt mich bitte auf.

Gruß

Wenn die Leistung 130 W von 230 V angenommen wird musst du auch 230 V nehmen um den Widerstand zu bestimmen, egal wieviel Trommmeln du dazwischenschaltest. Der Widerstand ändert sich da nicht. Nur die Spannung und damit die Leistung mit den Kabeltrommeln.
Gruß

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Dann frage ich nochmal ganz dumm. Wenn ich dann den Strom berechnen möchte, der an dem Verbrauche anliegt, wird das dann auch mit Iv=230V/Rv gemacht?

» Dann frage ich nochmal ganz dumm. Wenn ich dann den Strom berechnen möchte,
» der an dem Verbrauche anliegt, wird das dann auch mit Iv=230V/Rv gemacht?

Du sollst da mit Sicherheit keine Iterationsrechnung machen, sondern die Verbraucher einfach als ohmsche Lasten ansehen.

» Dann frage ich nochmal ganz dumm. Wenn ich dann den Strom berechnen möchte,
» der an dem Verbrauche anliegt, wird das dann auch mit Iv=230V/Rv gemacht?

Aus Nennspannung (230V) und Nennleistung (130W) kannst (und sollst) du den Widerstand ausrechnen. Ebenso die Widerstände der restlichen Geräte.
Bei so einer grundlegenden Aufgabe gehe ich mal davon aus, dass der Woderstand konstant ist und nicht die Leistung (siehe Diskussion des PC Netzteiles) bzw dies nicht berücksichtigt wird.

Nun kommt der Widerstand der Kabeltrommeln dazu. Der Gesamwiderstand erhöht sich, der Strom sinkt.
Kommt ein zusätzlicher Strom (vom Fön) am Ende der Kabeltrommel dazu, sinkt die dortige Spannung, weil mehr an der Kabletrommel abfällt. Die Höhe des Spannungsabfalles kann man ausrechnen. Delta U = Delta I(vom Fön) * Rkabel.

hws

Hi,

» Du sollst da mit Sicherheit keine Iterationsrechnung machen, sondern die
» Verbraucher einfach als ohmsche Lasten ansehen.

vermutlich nicht. Trotzdem ist ja seine Frage nicht unbegründet. Die Aufgabenstellung ist genau in dem Punkt nicht eindeutig: Auf welche Spannung beziehen sich die Leistungsangaben?

Das ist um so verwunderlicher, als ansonsten eine Menge unnützer Angaben in der Aufgabe stehen:

- Grillparty (keine Hochzeit etc.),
- Stereo (nicht Mono, 5.1 oder 7.1...)
- MP3- Files (keine Schelllackplatten...)

usw.

Aber nichts würde formal dagegen sprechen, mit dem Ansatz

I=U/(Rl+Rv); Pv=I*I*Rv=U*U*Rv/(Rl+Rv)^2

zu rechnen (Rl gesamter Leitungswiderstand, Pv und Rv Leistung und Widerstand beider Verbraucher gemeinsam).

Falls wir hier Hausaufgaben lösen, sollte er seinen Lehrer ruhig darauf hinweisen. Gibt vielleicht einen Pluspunkt...

Gruß
Bernhard