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Forum "Elektrotechnik" - Ersatzquelle
Ersatzquelle < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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Ersatzquelle: Verständnisfragen
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:54 Mi 02.12.2009
Autor: Schattengnom

Hallo,

ich sitze seit 3 Tagen nun an einer Aufgabe, die ich nicht lösen kann, weil mir wichtiges Grundwissen fehlt. Auch Stundenlanges Skripte und Wikipedia lesen hat nicht viel gebracht.

Es geht um eine Ersatzschaltung.

Das Netzwerk besteht aus einer idealen Stromquelle, einer idealen Spannungsquelle und aus 4 Widerständen.

Ich benötige ja für die Ersatzquelle (erstmal egal, ob Spannungs- oder STromquelle) den Ersatzwiderstand Ri und den Kurzschlusstrom Ik bzw die Leerlaufspannung UL, richtig?

1.Um den Ersatzwiderstand zu bestimmen, ersetze ich die Spannungsquellen durch kurzschlüssen und die Stromquellen durch Leerläufe. Dann schaue ich mir den Widerstand an den Klemmen an, richtig?

2. Für den Kurschlussstrom bzw die Leerlaufspannung muss ich den Überlagerungssatz anwenden, oder? Ich deaktiviere also jeweils eine der beiden Quellen (auch hier Stromquelle = Leerlauf, Spannungsquelle = Kurschluss??), berechne jeweils Ik oder UL und addiere am Ende die beiden Ik bzw UL einander auf.

Soweit erstmal, danach folgen weitere Fragen

Ich bedanke mich schonmal recht herzlich.

LG,
Schatten

Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt: http://www.techniker-forum.de/elektrotechnik-30/ersatzquelle-50166.html

        
Bezug
Ersatzquelle: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:30 Mi 02.12.2009
Autor: GvC

Auf Dein Problem lässt sich nicht richtig reagieren, weil ein Schaltbild fehlt. Deine generellen Aussagen unter 1. und 2. stimmen soweit, allerdings ist zu fragen, was Du mit den unter 1. erwähnten "Klemmen" meinst. Wenn es die Klemmen sind, bezüglich derer Du die Ersatzquelle bestimmen sollst, ist es richtig.

Bezug
        
Bezug
Ersatzquelle: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:53 Do 03.12.2009
Autor: Schattengnom

Alles klar, so wars gemeint.

So, dann habe ich mal unten die Ursprüngliche Schaltung angehangen. Es galt Iv durch alle anderen Elemente zu beschreiben. Ich möchte zuerst eine Ersatzschaltung daraus machen und habe die Spannungsquelle links mit R1 in eine Stromquelle umgeformt und Rv erstmal rausgenommen. Wie gehe ich nun weiter vor? Zunächst würde ich nur sehen, dass man R1 und R2 parallel zusammen fassen kann. Und dann?

[Dateianhang nicht öffentlich]
[Dateianhang nicht öffentlich]
[Dateianhang nicht öffentlich]


Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Bezug
                
Bezug
Ersatzquelle: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:50 Do 03.12.2009
Autor: GvC

Alle Elemente, die in Reihe zu einer idealen Stromquelle liegen, können weggelassen (durch einen Kurzschluss ersetzt) werden, im vorliegenden Fall sind das die Spannungsquelle [mm] U_0 [/mm] und die Widerstände [mm] R_1 [/mm] und [mm] R_2. [/mm] Dann hast Du nur noch die Stromquelle, deren Strom [mm] I_0 [/mm] bei offenen Verbraucherklemmen nur durch den Widerstand [mm] R_4 [/mm] fließt und dort den Spannungsabfall [mm] I_0\cdot R_4 [/mm] verursacht. Den brauchst Du aber eigentlich gar nicht, denn jetzt kannst Du den Strom durch den angeschlossenen Verbraucherwiderstand bereits nach Stromteilerregel bestimmen zu

[mm] I_v=I_0\cdot \bruch{R_4}{R_3+R_4+R_v} [/mm]

Bezug
                        
Bezug
Ersatzquelle: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 04:24 Fr 04.12.2009
Autor: Schattengnom

Wow, super, vielen Dank!

Das heißt, wenn ich aus dem ganzen Netzwerk (ohne Rv) eine Ersatzspannungsquelle machen wollte, wären die Werte der Ersatzquelle U = I0 * R4 und Ri = R3 + R4?

Und wieso liegt R2 in Reihe zu I0, das ist mir irgendwie nicht ganz ersichtlich :/

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Bezug
Ersatzquelle: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:40 Fr 04.12.2009
Autor: GvC

Ich habe nicht behauptet, dass [mm] R_2 [/mm] in Reihe zu [mm] I_0 [/mm] liegt. Aber die Parallelschaltung von [mm] R_2 [/mm] und der realen Spannungsquelle bestehend aus [mm] U_0 [/mm] und [mm] R_1, [/mm] die liegt in Reihe zu [mm] I_0. [/mm] Diese Parallelschaltung kann also durch einen Kurzschluss ersetzt werden.

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Ersatzquelle: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:40 Fr 04.12.2009
Autor: Schattengnom

Ah, okey, jetzt seh ichs :D

Super, vielen Dank! Hat mir sehr geholfen.

Eine letzt Frage hätte ich allerdings noch:
Welchen praktischen nutzen hätte so eine Schaltung, wenn due Spannungsquelle sich weder auf den Strom im Lastwiderstand, noch auf die Leerlaufspannung auswirkt?

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Ersatzquelle: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 17:44 Fr 04.12.2009
Autor: Rene

Hallo!

Ich wird mal spontan sagen, so gut wie keinen. Aber, real gibt es ja auch keine idealen quellen. Wenns reale Quellen sind, haben diese ja noch einen Innenwiderstand, der bei Stromquellen parallel liegt, und dann fällt die Spannungsquelle nicht weg.

So wie das Netzwerk ist, handelt es sich wahrscheinlich um ein akademisches Beispiel. Theoretisch kann man viel rechnen und zeichnen, nur ist das real nicht immer umsetzbar. Es gibt auch OV-Schaltungen die rechnerisch ne Funktion erfüllen, aber Praktisch gar nicht realisierbar sind.

MFG

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Ersatzquelle: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 03:58 Sa 05.12.2009
Autor: Schattengnom

Okey :)

Dann bedanke ich mich nochmal bei euch beiden :) Hat mir wirklich sehr geholfen :)

Danke!!

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Ersatzquelle: Kein Einfluss
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:55 Sa 05.12.2009
Autor: Infinit

Hallo schattengnom,
bei diesen Aufgaben arbeitet man immer mit idealen Bauelementen und wenn die Sache so wäre, wie von Dir beschriebn, dann gäbe es wirklich keinen Einfluss. Inwieweit dies mit der Realität in Einklang zu bringen ist, das steht auf einem anderen Blatt.
Viele Grüße,
Infinit

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Ersatzquelle: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:45 So 06.12.2009
Autor: Schattengnom

Sorry, hat sich erledigt :)
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