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Berechnen Sie den Strom \( I_{4} \) mit Hilfe der Zweipoltheorie unter Verwendung
a) eines Stromquellenersatzschaltbildes.
b) eines Spannungsquellenersatzschaltbildes.
Ergebnis 01.07.02
\( I_{4}=-0,62 \Lambda \)

Hallo,

leider komme ich hier nicht auf den Rechenweg. Ich weiß das ich R4 abtrennen muss.

Dann den Gesamtwiderstand Ri bestimmen,

R1+R2 parallel R3.

Danach müsste ich ja die Leerlaufspannung bestimmen und da komme ich nicht weiter. Ich hoffe mir kann jemand helfen.

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2 Antworten

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Hallo MBstudent,

die Berechnung wird einfach, wenn man für die Zweipoltheorie die Ersatzstromquelle wählt.

Hier die Lösungsschritte:

1) Löse (gedanklich) R4 aus der Schaltung und berechne an seinen Anschlußklemmen die Ersatzstromquelle, also Kurzschlußstrom zwischen den Klemmen und Innenwiderstand zwischen diesen Klemmen. Der Kurzschlußstrom setzt sich aus 2 Teilstömen zusammen

\(\large I_{K,1} = \frac{U_{q1}}{(R_{1} + R_{2})} = 0,375 A\)

\(\large I_{K,2} = \frac{U_{q2}}{R_{3}} = 1,6 A\)

Der Gesamtkurzschlußstrom beträgt  \(\large I_{K,ges} = 1,225 A\)  (Stromrichtungen beachten).

Der Innenwiderstand der Ersatzstromquelle beträgt:

\(\large R_{i} = 15,385 Ω\)

Jetzt ist nur noch die Stromteilerregel auf den Kurzschlußstrom der Ersatzstromquelle und R4 anzuwenden um I4 zu berechnen:

\(\large I_{4} = I_{K} * \frac{R_{i}}{(R_{i} + R_{4})} = 0,6203 A\)

Da die berechnete Stromrichtung der angenommenen Stromrichtung entgegengesetzt ist lautet die Lösung:

\(\large I_{4} = - 0,6203 A\)

Die Berechnung mit Hilfe der Ersatzspannungsquelle erfolgt entsprechend.

Gruß von hightech

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Hallo,

Ich weiß das ich R4 abtrennen muss.

Richtig.

R1+R2 parallel R3.

Ja, also Riers ≈ 15,38Ω

Danach müsste ich ja die Leerlaufspannung bestimmen

Die kannst du z.B. mittels Superposition bestimmen:

1) Uq2 abschalten (kurzschließen)

Uqers1 = -15V * (25Ω / 65Ω)

2) Uq1 abschalten (kurzschließen)

Uqers2 = 40V *( 40Ω / 65Ω )

Uqers = Uqers1 + Uqers2 = -15V * (25Ω / 65Ω) + 40V *( 40Ω / 65Ω ) ≈ 18,846V

I4 = 18,85V / 30,38Ω ≈ 0,62A

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Hallo Enano,

hier eine (nicht ganz ernst gemeinet) Bemerkung zu Deinem Satz:

"Uq2 abschalten (kurzschließen)"

Eine ideale Spannungsquelle abschalten ist ok. Aber sie kurzschließen? Das ist mathematisch gesehen Unsinn und würde außerdem im Universum einen zweiten Urknall verursachen. Und das kann doch wohl niemand wollen ...

Mit einem lauten Knall in den Ohren grüßt Dich

hightech

Hallo hightech,

weil Uq2 abschalten auch falsch verstanden werden könnte, nämlich dass die Spannungsquelle ersatzlos entfernt werden soll, was zu einer Leitungsunterbrechung führen würde, habe ich als Stichwort "kurzschließen" hinzugefügt. Damit war nicht gemeint, dass die Spannungsquelle kurzgeschlossen werden soll, sondern die Leitungsunterbrechung überbrückt.

Gruß Enano

Hallo Enano,

na ja, ich habe doch geschrieben "... nicht ganz ernst gemeint", also: sieh´s humoristisch.

Gruß hightech

Übrigens hat das zeichnerische Kurzschließen der Spannungsquelle bislang zu keinem zweiten Urknall geführt und aus Erfahrung weiß ich, dass es z.B. auch bei einer realen handelsüblichen 9V-Blockbatterie nicht dazu kommt. ;-)

Du solltest doch wissen, dass eine "reale handelsübliche 9V-Blockbatterie", wie Du es nennst, KEINE ideale Spannungsquelle ist.

Mein Tipp: Vielleicht solltest Du nochmal in den Grundlagen der E-Technik nachschauen ;-)

Gruß hightech

Du solltest doch wissen,...

Als ich im Vorschulalter diese Erfahrung gemacht habe, wußte ich das noch nicht. Ist ja zum Glück für die Menschheit noch mal gut gegangen.

Mein Tipp: Vielleicht solltest Du nochmal in den Grundlagen der E-Technik nachschauen ;-)

Danke, aber der Tipp kommt ein paar Jahrzehnte zu spät.

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