Ohmsches Gesetz - Schaltung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:37 Do 02.12.2010 | | Autor: | finduz |
Gegeben sei die nebenstehende Schaltung.
Wie groß sind
a) der Gesamtwiderstand,
b) die Gesamtstromstärke
c) die Stromstärke im und der
Spannungsabfall am 12 W Widerstand?
d) Wird am oberen oder am unteren Ast mehr
Leistung verbraucht und wie viel?
[Dateianhang nicht öffentlich]
http://www.npshare.de/files/f138e5f4/kreis.JPGtask>
Hallo,
ich habe ein Problem bei der Aufgabe, die ich oben gestellt habe.
ich habe a und b gelöst, aber bei C weiß ich einfach nicht, wie ich auf die Stromstärke komme! Wenn ich die Gleichungen für die Knoten aufstelle, kürzt sich immer alles raus.
Könnt ihr mal kurz schauen, wo mein fehler ist?
A I-I3-I2=0
B I2-I4-I5=0
C I4+I5-I2=0
D I3+I2-I=0
Ist es richtig, dass bei der "inneren" parallel schaltung vorne ein Strom I2 ankommt und hinten, wenn es wieder zusammengeführt wird (vor dem 5 Ohm Widerstand) auch wieder I2 ist, oder ist es dort ein anderer strom?
Ich habe in das Bild mal meine Idee der Ströme eingezeichnet!
ich verzweifle gerade!
Danke Euch!
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:54 Do 02.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
deine 4 gleichungen sind richtig, aber A und D ist das gleiche und
B und C auch.
Vorgehen: 1. den Gesamt bzw Ersatz Widerstand der parallelen [mm] 4\Omega [/mm] und [mm] 12\Omega [/mm] berechnen. dann die Reihenschaltung unten. das ist dann [mm] R_u
[/mm]
das ist parallel zu den [mm] 24\Omega. [/mm] jetzt kannst du schon d) beantworten
Damit den Gesamt widerstand ausrechnen und daraus I
I3 kannst du direkt ausrechnen, weil da ja die 12V anliegen, ebenso I2 durch [mm] R_u
[/mm]
damit kennst du U an den [mm] 5\Omega, [/mm] und damit solltest du auch U an der Paralleschaltung unten kennen und die Ströme ausrechnen.
Leg mal los, und meld dich wieder, wenn du wo hängen bleibst.
bitte ergänz dein Profil, damit man weiss auf welchen Niveau du Antworten verstehen kannst.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:08 Do 02.12.2010 | | Autor: | finduz |
Hallo!
Danke für deine Antwort!
Also Aufgabe a) habe ich so gelöst
[mm] \bruch{1}{R}=\bruch{1}{12}+\bruch{1}{4}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R}=\bruch{1}{3}
[/mm]
R=3
Dann sind die beiden Widerstände in Reihe, also 8 Ohm!
Aber 8 Ohm ist dann parallel zu 24Ohm
also wieder
[mm] \bruch{1}{R}=\bruch{1}{8}+\bruch{1}{24}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R}=\bruch{1}{6}
[/mm]
r=6 ohm
b)die war auch einfach, weil
U=R gesamt*I
das kann man nach I umstellen
[mm] \bruch{12}{6}=2
[/mm]
aber bei c habe ich nun Probleme:
Mein Plan war, nun I2 und I3 auszurechnen. Aber ich weiß ja nicht, wie der Strom sich aufteilt, das ist ja abhängig von dem Widerstand, oder? Darum verstehe ich auch nicht, was du damit meinst, dass ich I3 direkt ausrechnen kann. Dazu muss ich doch I2 wissen, denn I-I2=I3. Das verstehe ich leider absolut nicht! Könntest du das noch einmal ausführen?
Danke!
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Hallo finduz, ![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]")
Mal sehen:
> Hallo!
> Danke für deine Antwort!
>
> Also Aufgabe a) habe ich so gelöst
>
> [mm]\bruch{1}{R}=\bruch{1}{12}+\bruch{1}{4}[/mm]
> [mm]\bruch{1}{R}=\bruch{1}{3}[/mm]
>
> R=3
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]") Gib aber immer die Einheit mit an, also [mm] R=3\Omega
[/mm]
Ach ja, Ohm schreibt man hier \Omega.
> Dann sind die beiden Widerstände in Reihe, also 8 Ohm!
> Aber 8 Ohm ist dann parallel zu 24 Ohm
> also wieder
>
> [mm]\bruch{1}{R}=\bruch{1}{8}+\bruch{1}{24}[/mm]
> [mm]\bruch{1}{R}=\bruch{1}{6}[/mm]
> r=6 ohm
> b)die war auch einfach, weil
> U=R gesamt*I
> das kann man nach I umstellen
> [mm]\bruch{12}{6}=2[/mm]
> aber bei c habe ich nun Probleme:
>
> Mein Plan war, nun I2 und I3 auszurechnen. Aber ich weiß
> ja nicht, wie der Strom sich aufteilt, das ist ja abhängig
> von dem Widerstand, oder?
Ja, aber die Widerstände hast Du doch akribisch ausgerechnet, in Teil a)!
> Darum verstehe ich auch nicht,
> was du damit meinst, dass ich I3 direkt ausrechnen kann.
Na, [mm] I_3=\bruch{U}{R_3}
[/mm]
Und der hier einzusetzende Widerstand ist der des ganzen unteren Zweigs, den Du richtig mit [mm] 8\Omega [/mm] bestimmt hast.
> Dazu muss ich doch I2 wissen, denn I-I2=I3.
Die Gleichung stimmt auch, aber mit dem Ohmschen Gesetz kannst Du den Strom hier eben auch direkt berechnen, siehe oben.
> Das verstehe
> ich leider absolut nicht! Könntest du das noch einmal
> ausführen?
> Danke!
Gesucht war doch aber noch der Spannungsabfall über dem [mm] 12\Omega- [/mm] Widerstand. Da musst Du noch ein bisschen weitermachen.
Grüße
reverend
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:45 Do 02.12.2010 | | Autor: | finduz |
Hallo
Ok! Danke für deine Antwort!
U=R*I
Aber warum setze ich 8 [mm] \Omega [/mm] ein, wenn ich die Stromstärke vor dem 12 [mm] \Omega [/mm] Widerstand suche? Das wäre dann ja die Stromstärke nach der gesamten unteren Reihe, oder nicht?
Nach dem 12 [mm] \Omega [/mm] Widerstand müsste es dann doch [mm] \bruch{U}{R}=I [/mm] , also [mm] \bruch{12V}{12 \Omega}=1A [/mm] sein?! Weil ich es bei dem 12 [mm] \Omega [/mm] Widerstand wissen will und vorher gibt es ja keinen Widerstand, wo ich das Ohmsche Gesetzt anwenden kann. Nur diesen Knoten, wo gilt I-I2-I3=0
(Als Lösung hat mein Lehrer 0,375A angegeben.)
Ich komme da einfach nicht hinter. :-(
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:08 Do 02.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
oben ist bei dir I3
deshalb [mm] I3=U/24\Omega
[/mm]
dann kannst du I2 aus deiner Gleichung ausrechnen oder (und weil man sicherheiten gegens Verrechnen einbauen sollte,) aus [mm] U/R_u
[/mm]
ein anderer Weg wäre gewesen : der Strom i
teilt sich umgekehrt wie die Widerstande auf: I3/I2=24/8=1/3
d.h. unten fliessen 3/4 oben 1/4 des Gesamtstroms durch.
Dasselbe kannst du mit den unteren Widerstand machen I2 wird aufgeteilt im Verhältnis 4/12.
Damit müsstest du alles rauskriegen.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:32 Do 02.12.2010 | | Autor: | finduz |
Hallo!
ja, entschuldigung! ich habe das bei meiner handskizze umgedreht gezeichnet! da habe ich nicht aufgepasst!
Ok,
wenn ich I3 ausrechne mit U/R komme ich
auf 12/24=0.5
und mit der Regel, das sich der Strom umgekehrt aufteilt, kommt man ja auch auf 0,5! das passt!
wenn ich das nun für den unter part mache, wäre das ja, wie du gesagt hast
[mm] \bruch{4 \Omega}{12 \Omega} [/mm] = [mm] \bruch{1}{3}
[/mm]
Das heißt, oben gehen [mm] \bruch{1}{3} [/mm] von den 1,5 durch und unten gehen [mm] \bruch{2}{3} [/mm] von den 1,5 durch, richtig?
Dann kann mit der Lösung aber irgendwas nicht stimmen.
hm!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:04 Do 02.12.2010 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend,
ist zwar schon etwas spät, aber bevor Du verzweifelst und nicht zum Schlafen kommst...
Du bist auf der richtigen Spur, nur eine winzige, aber wichtige Kleinigkeit wäre noch zu beachten.
Du hast den Teilstrom für den unteren Zweig, nämlich 1,5A.
Der teilt sich auf im Verhältnis 1:3, jetzt aufpassen:
1 zu 3 stellen insgesamt vier Teile des Gesamtstroms dar, davon fließt ein Teil durch den großen Widerstand und drei durch den kleinen.
Teilst Du nun 1,5A durch 4 erhältst Du 0,375A - genau der Strom, den euer Lehrer genannt hat.
Durch den großen Widerstand fließen also die besagten 0,375A und durch den kleinen die restlichen 1,125A.
Hinter der Parallelschaltung sind sie wieder zu 1,5A vereint.
Noch Fragen?
Schreibs auf, merk dir das mit den Teilen und dem Verhältnis und dann ist endlich Feierabend.
Schönen Gruß und gute Nacht.
mmhkt
> wenn ich das nun für den unter part mache, wäre das ja,
> wie du gesagt hast
>
> [mm]\bruch{4 \Omega}{12 \Omega}[/mm] = [mm]\bruch{1}{3}[/mm]
>
> Das heißt, oben gehen [mm]\bruch{1}{3}[/mm] von den 1,5 durch und
> unten gehen [mm]\bruch{2}{3}[/mm] von den 1,5 durch, richtig?
> Dann kann mit der Lösung aber irgendwas nicht stimmen.
> hm!
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:20 Do 02.12.2010 | | Autor: | finduz |
Uff! Das mit den vier Teilen habe ich nun nicht verstanden, wo kommen die vier Teile her? Habe ich bzw. wurde das bei dem 8/24 schon "automatisch" beachtet, da muss man ja nicht auf diese Teile achten?!
Ich habe morgen zu zweiten Stunde, da kann ich noch die Aufgabe verstehen ^^
habe mir das gerade nochmal aufgemalt:
Ich habe ja quasi 4 Aufteilungen
[mm] \bruch{1}{3} [/mm] und [mm] \bruch{2}{3}
[/mm]
sowie
[mm] \bruch{1}{3} [/mm] und [mm] \bruch{2}{3}
[/mm]
das wären ja 4 Teile, aber sind dann die Aufteilung nach dem ersten, also [mm] \bruch{1}{3} [/mm] egal und es zählen nur die Teile?
wären es bei dem nächsten konten, der abgeht dann 6 Teile?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:01 Do 02.12.2010 | | Autor: | mmhkt |
Guten Abend nochmal,
stop - nicht alles umwerfen!
So wie Du die Werte vorher berechnet hast, sind die richtig!
Nur der Unterschied zwischen etwas im Verhältnis von 1:3 aufteilen und 1/3 von etwas müsste noch klar werden.
Zum Verhältnis und seinen Teilen:
Zwei Arbeiter, ein kleiner schwacher und ein großer starker, sollen 400 Steine in ein Haus schaffen.
Sie teilen sich die Arbeit im Verhältnis 1:3.
Wieviel trägt der Kleine und wieviel der Große?
Der Kleine natürlich 100.
Der Große natürlich 300.
Noch ein simples Beispiel:
Zwei Mannschaften spielen Fußball.
A verliert 1:3 gegen B.
Insgesamt sind vier Tore gefallen, davon hat A 1 und B 3 erzielt - die erzielten Tore verteilen sich also im Verhältnis 1:3.
Bei deinem Strom ist zu beachten:
Die Teilströme stehen im umgekehrten Verhältnis wie die Teilwiderstände.
12 Ohm sind das 3-fache von 4 Ohm, daraus folgt, dass durch den kleinen Widerstand der 3-fache Strom fließen muss wie durch den großen.
Nenne den Strom durch den 12-Ohm-Widerstand einfach mal "x".
Dann ist der Strom durch den 4-Ohm-Widerstand bekanntlich dreimal so groß, also 3x.
Beide zusamen ergeben 1,5A.
Wäre also: x+3x=1,5A, zusammengefasst: 4x=1,5A
Und dann...
Jetzt besser verständlich?
Gruß
mmhkt
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 23:06 Do 02.12.2010 | | Autor: | finduz |
Hallo!
ich habe es gerade nur überflogen bin auch recht müde und gehe nun schlafen, aber ich glaube ich habe es verstanden! werde mir es morgen nochmal in ruhe durchlesen und nachvollziehen!
vielen vielen dank!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 14:11 Fr 03.12.2010 | | Autor: | finduz |
Danke Euch allen!
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:24 Fr 03.12.2010 | | Autor: | finduz |
| Aufgabe | von fünf Widerständen:
R1,5=200 W, R2,3= 100 W; R4=50 W.
a) Welchen Gesamtwiderstand Rges hat die
Schaltung zwischen den Punkten A und B?
b) Welche Stromstärke I4 hat der Strom, der
durch R4 fließt, wenn zwischen A und B die
Spannung 5,2 V anliegt?
(Lösung 30mA)
[Dateianhang nicht öffentlich]
http://www.npshare.de/files/9f5291a1/234234234.JPG |
Hallo!
Ich habe alle hinbekommen, bis auf diese und eine weitere. Aber bei dieser verwirrt mich, dass ich keine Spannungsquelle habe und ich mit der Verhältnisaufteilung nicht zurecht komme.
Ich habe das auf diese Weisen probiert:
1) Ich weiß, dass am R3 eine Spannungsdifferenz von 5,2V herrscht.
Also [mm] U_3=R_3*I
[/mm]
[mm] I=\bruch{U_3}{R_3}
[/mm]
[mm] I=\bruch{5,2V}{100 \Omega}
[/mm]
I=0,052A
Nun weiß ich aber nicht, wie der Strom sich aufteilt. Entweder in Den Ersatzwiderstand von dem Dreieck oben, das wären ja 120 [mm] \Omgea [/mm] und auf der anderen Seite 50 [mm] \Omega, [/mm] also 50/120=5:12
17x=0,052A
x=0,00305A
die gehen in den großen Widerstand, also die alle oben rechts, und der rest in den kleinen, das ist aber viel zu viel! Das ist also falsch! Anscheinend habe ich das doch noch nicht so gut verstanden, mit dem Aufteilen, bei den anderen ging es aber!
Dann dachte ich mir vielleicht kann ich das ja wieder mit den Gleichungen lösen!
Also habe ich die Gleichung aufgestellt, dass im Stromkreis alle Spannungen=0 sein müssen:
[mm] U_{R1}+U_{R2}+U_{R3}+U_{R4}+U_{R5}=0
[/mm]
Das kann ich dann schreiben als
[mm] I*R_{1}+I*R_{2}+I*R_{3}+I*R_{4}+I*R_{5}=0
[/mm]
bei [mm] R_3 [/mm] weiß ich, dass U=5,2V ist, also
[mm] U_3=R_3*I [/mm]
[mm] R_3=\bruch{U_3}{I} [/mm] wenn ich das einsetzte habe ich
[mm] I*R_{1}+I*R_{2}+I*\bruch{U_3}{I}+I*R_{4}+I*R_{5}=0
[/mm]
das I kürzt sich dann weg und ich kann ausklammern!
[mm] I*(R_{1}+R_{2}+R_{4}+R_{5})+U_3=0
[/mm]
dann kann ich das nach I umstellen
[mm] I=-\bruch{U_3}{(R_{1}+R_{2}+R_{4}+R_{5})}
[/mm]
Für Werte kommt dann
0,008A raus, das wäre mein Gesamtstrom, aber das kann auch nicht sein, weil laut Lösung ja schon 30mA durch den WIderstand gehen!
Ich verstehe das einfach nicht! Kann mir jemand nochmal eine Idee geben?
geht das hier mit dem AUfteilen überhaupt? also mit dem 12:5 ?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:35 Fr 03.12.2010 | | Autor: | Godchie |
hallo finduz
[mm] R_{x} [/mm] = [mm] R_{1}+R_{2}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R_{y}} [/mm] = [mm] \bruch{1}{R_{5}}+\bruch{1}{R_{x}}
[/mm]
[mm] R_{z}= R_{y} +R_{4}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R_{ges}} [/mm] = [mm] \bruch{1}{R_{3}}+\bruch{1}{R_{z}}
[/mm]
so nun rückwärts
[mm] \bruch{1}{R_{ges}} [/mm] = [mm] \bruch{1}{R_{3}}+\bruch{1}{R_{y} +R_{4})}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R_{ges}} [/mm] = [mm] \bruch{1}{R_{3}}+\bruch{1}{((\bruch{1}{R_{5}}+\bruch{1}{R_{x}}) +R_{4})}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R_{ges}} [/mm] = [mm] \bruch{1}{R_{3}}+\bruch{1}{((\bruch{1}{R_{5}}+\bruch{1}{(R_{1}+R_{2})}) +R_{4})}
[/mm]
LG Godchie
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:46 Fr 03.12.2010 | | Autor: | Godchie |
Hi
zu b)
[mm] \bruch{U_{y}}{R_{y}} [/mm] = [mm] \bruch{U_{4}}{R_{4}} [/mm] = [mm] I_{4}
[/mm]
[mm] \Rightarrow U_{4} [/mm] = [mm] \bruch{U_{y}*R_{4}}{R_{y}}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{R_{y}}=\bruch{1}{R_{5}}+\bruch{1}{R_{x}}
[/mm]
[mm] R_{x} [/mm] = [mm] R_{1}+R_{2}
[/mm]
Spannung verteilt sich in der Paralleschaltung nicht sondern ligt gleich
d.h. [mm] U_{4}+U_{y}=U_{ges.}=5,2V
[/mm]
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:50 Fr 03.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
die schräg liegenden Wdstd irritieren viele Leute. drum zeichne das erst mal um : zwischen A und B liegt erstmal R3, dann geht auch ne Verbindung von A nach B über R4 und R5, also sind die in Reihe parallel zu R3.
dann gehen R1 und R2 an die beiden Eneden von R5. die inReihe sind also paralle zu R5
Wenn du das gezeichnet hast gehst du Schritt für Schritt vor:
1. den Widerstand R5 parallel zu R1+R2 berechne den. ich nenn ihn R125
der ist in Reihe mit R4. und das gesamte also R125+R4 ist parallel zu R3
Der Strom durch R§ teilt sich nicht auf sondern fliesst einfach von A nach B. der hilft dir für die anderen nichts. die Spannung 5.2V liegt auch an
R125+R4, der Strom der dadurch und damit durch R4 fließt telt sich dann auf in den durch R5 und den durch R1+R2
Damit solltest du durchkommen mit der richtigen Umzeichnung.
Bitte fang nächstes mal mit ner neuen Frage einen neuen thread an. es wird sonst zu unübersichtlich.
Gruss leduart
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