Grundlagenforscher
10.07.2011, 09:23 |
Vereinfachen (Schaltungstechnik) |
Morgen Leute,
hätte da mal eine Frage zwecks Netzwerkanalyse.
Wenn ich diese Schaltung analysieren möchte hätte ich für die Knoten B-A-M / B-M / B-C-M eine Knotenpotentialanalyse gemacht, da ich ich weiß, wie ströme in den zweigen laufen und ich somit meine Knotengelichung für für "B" ermitteln kann.
1. Hier liegt eine Stromquelle Iq einem WIderstand R parallel - wie kann man das zusammenfassen?
2. Angenommen die Stromquelle Iq wäre eine Spannungsquelle Uq - wie würde ich dann Uq und R zusammenfassen?
Unter Zusammenfassen meine ich, dass beide dann zu einer Einheit zusammengefasst werden (wie bei parallel geschalteten Widerständen)

3. Noch eine Frage am Ende:
In einer anderen Schaltung läuft der Strom durch R2 (also I2) nach UNTEN. Wie kann das sein, wenn nach R2 ein Uq folgt, in dem die Spannung wie oben abfällt? Soll heißen: Der Strom kann doch dann gar nicht weiter laufen?! Er trifft ja auf den PLUS-Pol der Spannungsquelle. Und Strom läuft doch immer von + nach -! Wie kann das sein? ODer kann ich das einfahc so hinnehmen?
Vielen Dank schon mal im Voraus! |
BernhardB
Berlin, 10.07.2011, 10:04
@ Grundlagenforscher
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Vereinfachen |
Hi,
zu e) hast Du offensichtlich schon erkannt, dass sich zwei parallel geschaltete Widerstände zusammenfassen lassen.
Zu f) kann man auch zusammenfassen:
- erst die Stromquelle mit ihrem Parallelwiderstand in eine Spannungsquelle wandeln,
- dann die beiden Spannungsquellen (die vorhandene und die zur Stromquellen/ Parallelwiderstandskombination äquivalente) zu einer neuen mit der Summe beider Quellspannungen,
- und schließlich noch die beiden Innenwiderstände zu einem äquivalenten.
Dann ist der gesamte rechte Zweig eine Spannungsquelle mit bekanntem Innenwiderstand.
Was man aber niemals nicht kann: Eine Spannungsquelle irgendwie mit einem Widerstand "zusammenfassen".
Zu Deiner dritten Frage: Du solltest Dir abgewöhnen, schematisch zu denken, z.B. "Strom fließt von Plus nach Minus."
Schaltest Du zwei Spannungsquellen (2V und 4V meinetwegen) so in Reihe, dass sich ihre Spannungen subtrahieren, hast Du gleich drei Plus- und drei Minuspole (jede Spannungsquelle und die Gesamtschaltung). Was soll der arme Strom denn nun machen? Der richtet sich ganz einfach nach der resultierenden Spannung, und muss dann eben die 2V- Quelle von Minus nach Plus durchfließen. Na und? Juckt den Strom doch nicht...
In einem älteren Thread hatte @x y Dir das schon mal erklärt: Wären beide Quellen im Beispiel Akkumulatoren, würde eben der 4V- Akku entladen und der 2V- Akku geladen.
Gruß
Bernhard |
Grundlagenforscher
10.07.2011, 10:07
@ Grundlagenforscher
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und gleich noch eine Frage im Anschluss:
Ich möchte gerne eine Kondensator (1 myF) laden. Der hat einen Vorwiderstand Rv, über dem er logischerweise geladen wird.
Die Spannungsquelle stellt 8V zur Verfügung und hat einen Innenwiderstand von 1Ohm.
Frage: Wie groß muss Rv dimensioniert werden, wenn der anfängliche Ladestrom nicht größer als 1A werden darf?
Ich komme auf 7V, da über Ri bereits 1V abfällt.
ABER: die maximale Spannung am Kondensator kann auch nur 7V betragen? |
BernhardB
Berlin, 10.07.2011, 10:21
@ Grundlagenforscher
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Hi,
soll das jetzt wirklich eine Aufgabe sein???
1. Der Ladestrom kann nicht größer als 0,8A werden, dafür sorgt schon der Innenwiderstand der Quelle.
2. Was ist ein Widerstand von 7V ????
3. Dein Kondensator wird zwangsläufig auf 8V geladen, wenn nichts anderes die Spannung begrenzt.
Nicht zu verstehen, was das Ganze soll!
Gruß
Bernhard |
Grundlagenforscher
10.07.2011, 10:48
@ BernhardB
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Ich komme auf 7V also, auf 7ohm für Rv weil ich davon ausgegangen bin, dass ich hier mit 1A rechnen kann.
Wenn ich aber 1ohm+7ohm rechne komme ich auf Rges=8ohm und bei einem Ampere ergibt das wieder meine 8V von Uq.
DIe nächste Frage lautet: Wie hoch ist die Verlustleistung an Rv bei 95% der maximalen Kondensatorspannung.
Gehe ich jetzt von 8Volt aus würden am Kodnensator 7,6V anliegen.
Durch meine vorige Rechnung habe ich aber für I=1A Rv mit 7ohm berechnet. Somit können über Rv nur 7V abfallen...und da setzt es aus...
Wie hoch ist jetzt mein Rv? Über Ri fallen doch bei einem Strom von 1Ampere 1V ab. Somit bleiben noch 7 Volt für Rv. zumindest bin ich so ran gegangen... |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 10.07.2011, 11:05
@ BernhardB
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Vorstellungsmögen und Stromfluss... |
» Zu Deiner dritten Frage: Du solltest Dir abgewöhnen, schematisch zu
» denken, z.B. "Strom fließt von Plus nach Minus."
» Schaltest Du zwei Spannungsquellen (2V und 4V meinetwegen) so in Reihe,
» dass sich ihre Spannungen subtrahieren, hast Du gleich drei Plus- und drei
» Minuspole (jede Spannungsquelle und die Gesamtschaltung). Was soll der arme
» Strom denn nun machen? Der richtet sich ganz einfach nach der
» resultierenden Spannung, und muss dann eben die 2V- Quelle von Minus nach
» Plus durchfließen. Na und? Juckt den Strom doch nicht...
Es ist ja längst nicht so, dass man immer mit der Kraft des Vorstellungsvermögen physikalische Vorgänge erklären kann. Wenn es aber als Hilfe zum Verständnis möglich ist, warum nicht. Im vorliegenden Beispiel ist das möglich:
Zwei gegenpolig in Serie geschaltete Spannungsquellen: Diejenige mit der höheren Spannung hat mehr Kraft (oder Druck) der schwächeren Spannungsquelle den Stempel aufzudrücken und zeigt wo's lang geht. Nämlich für die schwächere Spannungsquelle in umgekehrter Richtung.
Schlachtfeld in den Stromkreisen. Erinnert mich ein wenig an den Film TRON, wobei ich nur die alte Version kenne und sogar dreimal in einem Kino mit besonders grosser Leinwand gesehen habe. Das war Anfangs der 1980er-Jahre und damals echt beeindruckend. -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
olit

Berlin, 10.07.2011, 11:13
@ Grundlagenforscher
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Vereinfachen |
» und gleich noch eine Frage im Anschluss:
»
» Ich möchte gerne eine Kondensator (1 myF) laden. Der hat einen
» Vorwiderstand Rv, über dem er logischerweise geladen wird.
»
» Die Spannungsquelle stellt 8V zur Verfügung und hat einen Innenwiderstand
» von 1Ohm.
»
» Frage: Wie groß muss Rv dimensioniert werden, wenn der anfängliche
» Ladestrom nicht größer als 1A werden darf?
»
» Ich komme auf 7V, da über Ri bereits 1V abfällt.
Also 7 Ohm.
»
» ABER: die maximale Spannung am Kondensator kann auch nur 7V betragen?
Die beträgt nach, (7+1 Ohm) * 1µF *7 =, 56µs 8V
PS
Gewöhne dir mal an, ein Leerzeichen zwischen den Widerstandswert und der ausgeschriebenen Maßeinheit Ohm zu setzen.
1Ohm wird leicht als 10 Ohm, anstatt als 1 Ohm interpretiert. |
olit

Berlin, 10.07.2011, 11:24
@ Grundlagenforscher
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Vereinfachen |
» Ich komme auf 7V also, auf 7ohm für Rv weil ich davon ausgegangen bin, dass
» ich hier mit 1A rechnen kann.
»
» Wenn ich aber 1ohm+7ohm rechne komme ich auf Rges=8ohm und bei einem
» Ampere ergibt das wieder meine 8V von Uq.
»
» DIe nächste Frage lautet: Wie hoch ist die Verlustleistung an Rv bei 95%
» der maximalen Kondensatorspannung.
»
» Gehe ich jetzt von 8Volt aus würden am Kodnensator 7,6V anliegen.
»
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x y
10.07.2011, 12:17
@ olit
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Vereinfachen |
» Gewöhne dir mal an, ein Leerzeichen zwischen den Widerstandswert und der
» ausgeschriebenen Maßeinheit Ohm zu setzen.
» 1Ohm wird leicht als 10 Ohm, anstatt als 1 Ohm interpretiert.
Es ist nicht unüblich einfach 1R zu schreiben. |
Grundlagenforscher
10.07.2011, 17:37
@ x y
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Vereinfachen |
» » Gewöhne dir mal an, ein Leerzeichen zwischen den Widerstandswert und der
» » ausgeschriebenen Maßeinheit Ohm zu setzen.
» » 1Ohm wird leicht als 10 Ohm, anstatt als 1 Ohm interpretiert.
»
» Es ist nicht unüblich einfach 1R zu schreiben.
Werde ich tun!
Und danke für die Rechnung. Ich hatte die Werte alle schon - habe bloß den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen. Natürlich muss man erst den Ladestrom mit 0,4V berechnen (ich hätte auch gleich 1A-0,95A rechnen können) und komme dann auf 50mA! Der Rest ist dann geschenkt...Dann kann man ja sgoar verhältnismäßig den Spannungsabfall über die Ri und Rv berechnen...
Manchmal...also echt...
Danke nochmal! |