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Elektronik Leerlaufspannung
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Patrik Offline
Blauschnabel

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Beitrag #1
Elektronik Leerlaufspannung
Ich verzweifle an dieser Aufgabe ! Wie berechnet man die Leerlaufspannung bei dieser Aufgabe. Den innen Widerstand hab ich schon ausgerechnet (666,66 Ohm ).

Ich bedanke mich schon im Voraus für eure Mühe.


Angehängte Datei(en)
.png  dfhhdhdhd.PNG (Größe: 14,89 KB / Downloads: 15)
15.04.2018 22:27
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Fragezeichen Offline
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Beitrag #2
RE: Elektronik Leerlaufspannung
Innenwiderstand? Leerlaufspannung? Du meinst sicher den Spannungswert zwischen Punkt A und Punkt B, oder?

Leerlaufspannung wäre U1 = 10 V. Aber die ist nicht gefragt. Was Du suchst, ist der Spannungsabfall über R2, oder?
In der Schaltung fehlt ein Kontaktpunkt unterhalb von R2, oder?

"The scientist does not study nature because it is useful; he studies it because he delights in it, an he deligths in it because it is beautiful."

Jules Henri Poincaré (1854-1912)
16.04.2018 08:00
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Patrik Offline
Blauschnabel

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Beitrag #3
RE: Elektronik Leerlaufspannung
Geben Sie allgemein und mit Zahlenwerte die Ersatzspannungsquelle (d.h U(0) und R(i)) sowie die Ersatzstromquelle (d.h Iq und Ri) für die angebenen Schaltungen an den Klemmen A und B an:

Mehr steht in der Aufgabenstellung nicht.

Ja sozusagen die Spannung zwischen A und B
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 17.04.2018 18:38 von Patrik.)
17.04.2018 18:37
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GvC Offline
Blauschnabel

Beiträge: 1
Registriert seit: Apr 2018
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Beitrag #4
RE: Elektronik Leerlaufspannung
So wie die Schaltung gezeichnet ist, sind die Klemmen A-B kurzgeschlossen. Denn A ist mit dem Fußpunkt von R2 verbunden (nachfolgend rot gekennzeichnet), der auf demselben Potential wie der Punkt B liegt. Innenwiderstand und Leerlaufspannung der Ersatzquelle sind also jeweils null.


.jpg  schaltung_falsch.jpg (Größe: 14,71 KB / Downloads: 5)

Vielleicht ist aber auch eine ganz andere Schaltung gemeint (s. u.).


.jpg  schaltung_richtig.jpg (Größe: 13,98 KB / Downloads: 7)

Falls das die Schaltung sein soll, ist der Innenwiderstand



und die Leerlaufspannung nach Spannungsteilerregel



Vielleicht ist ja auch folgende Schaltung gemeint:


.jpg  schaltung_richtig2.jpg (Größe: 13,92 KB / Downloads: 5)

Da wäre der Innenwiderstand



und die Leerlaufspannung

(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 18.04.2018 15:09 von GvC.)
18.04.2018 14:52
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Fragezeichen Offline
Guru
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Beiträge: 957
Registriert seit: Jun 2015
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Beitrag #5
RE: Elektronik Leerlaufspannung
@GvC, Schaltung nicht richtig wäre wenn R4, R2 und R3 = Punkt A auf Masse gelegt wären, indem wirklich ein Verbindungspunkt vorhanden wäre (siehe meine Frage in #2). Einige Worte erst einmal noch zu Deinen "Schaltung-Richtig"-Varianten (zur Erklärung für Patrik):

a) Schaltung-Richtig:

Du gehst zur Berechnung von Ri von einem Null-Ohm-Innenwiderstand der Spannungsquelle U1 aus? Wird angestrebt, dürfte aber in Praxi kaum erreichbar sein. Doch nehmen wir (theoretisch) hier an, dass es so ist.
Damit legst Du den Verbindungspunkt von R1 mit R4 auf Masse. Damit käme die Parallelschaltung von R1 mit R2 zu stande. R4 liegt beidseitig auf Masse und ist "aus dem Rennen rauß". Lustige Schaltung, aber warum nicht damit die Schüler verwirren? Smile
Die Parallelschaltung von 1K- mit 4K-Widerstand ergibt 800 Ohm (nicht 80 Ohm). Die 800 Ohm plus 200 Ohm von R3 ergibt für Ri einen Wert von 1000 Ohm oder einem Kiloohm. Ri ist der vom Spannungsmesser aus gesehene Innenwiderstand der belasteten Quelle U1. Einverstanden?

Dem Wert der Leerlaufspannung U0 = 8 V stimme ich zu, da R4 beim R1-R2-Spannungsteiler keine Rolle spielt und R3 unter der (theoretischen) Annahme eines Spannnungsmessers mit unendlich großem Innenwiderstand nicht wirksam wird bzw. das Spannungsteilerverhältnis R1-R2 nicht verändert.

b) Schaltung-Richtig2

erneute Annahme, das U1 Null Ohm Innenwiderstand hat. Innenwiderstand bekomme ich auch mit 746 Ohm. Auch Leerlaufspannung mit 10 V ist richtig, wenn man auch hier von einem Spannungsmesser mit unendlich großem Innenwiderstand ausgeht.

c) Schaltung-Patrik

Nun zur ursprünglichen Schaltung von Patrik. Wir betrachten diese so wie dargestellt. Also R4, R2 und R3 = Punkt A haben keinen Verbindungspunkt (Lötstelle) und Punkt A wäre nicht auf Masse gelegt. R2 wird im unteren Bildteil auf Masse gelegt.
Damit liegt R4 parallel zu R1 und R3. Innenwiderstand von U1 wird erneut mit Null Ohm angenommen. Somit liegt R1 parallel zu R2 und dies in Reihe zu R3. R4 liegt parallel zu der ganzen Anordnung. Also



Diesen Wert hatte Patrik bereits ermittelt. Somit hat er die Schaltung wie hier beschrieben gesehen.
Nun ist noch die Frage nach der Leerlaufspannung. Dazu betrachten wir folgende (umgezeichnete) Anordnung der Widerstände und der U1-Aufschaltung.
R1 liegt in Reihe mit R2 und U1 über dieser Reihenschaltung. R4 liegt in Reihe mit R3 und diese Reihenschaltung liegt parallel zu R1.
Als erstes berechnen wir die Parallelschaltung von R1 mit der Reihenschaltung von R3 und R4 und nennen diese R1'



Jetzt betrachten wir den Spannungsteiler R1' - R2 über welchem U1 anliegt und erhalten für die Spannung über R2



Für die Spannung über R1' bleiben somit:



Diese 1,47V teilen sich über R3 und R4 wie folgt auf



Diese 0,134V liegen in Reihe mit den 8,53 V über UR2 und somit liegt am Punkt A eine Leerlaufspannung von 8,66V an.

"The scientist does not study nature because it is useful; he studies it because he delights in it, an he deligths in it because it is beautiful."

Jules Henri Poincaré (1854-1912)
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 18.04.2018 19:14 von Fragezeichen.)
18.04.2018 19:00
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