Elektrotechnik Aufgabe Ersatzspannungsquelle?
Hallo:-), ich komme leider bei dem Aufgabenteil b)-d) nicht weiter. Ich komme einfach nicht auf die Lösungen bzw. habe nicht mal einen richtigen Ansatz. Könntet Ihr mir bitte Tipps geben bzw. helfen. Wäre sehr lieb, dankeschön.
1 Antwort
Der Innenwiderstand Ri berechnet sich aus der Leerlaufspannung Uo und dem Kurzschlussstrom Ik. Zur Berechnung dieser beiden Werte brauchst Du zwei Ersatzschaltungen. Für die Berechnunge der Leerlaufspannung brauchst Du nur den Widerstand R3 wegzulassen. Die Leerlaufspannung errechnet sich dann über die einfache Spannungsteilerregel
Für die Berechnung des Kurzschlussstromes müssen die Klemmen 1 und 2 kurzgeschlossen werden. Zu berechnen ist dann der Strom eben durch die Kurzschlussbrücke. Hier kommt die Stromteilerregel zum Tragen. Setze einfach den Gesamtstrom durch den Widerstand R1 in Beziehung zu dem Teilstrom Ik. Dann hast Du's.
Teil b: Befasse Dich ab jetzt nur noch mit dem neuen Ersatzschaltbild bestehend aus der Spannungsquelle Uo und dem Innenwiderstand Ri, die Du berechnet hast. Zur Berechnung von R12, so dass nur 20% vom Kurzschlussstrom fliessen, brauchst Du nur zwei Gleichungen. Einmal die Gleichung zur Berechnung des Kurzschlussstromes Uo/Ri = Ik. Und dann rechnest Du das nochmal für den Fall, dass Du anstelle des Kurzschlusses den Widerstand R12 'reinhängst. Mit den beiden Gleichungen lässt sich dann R12 einfach bestimmen.
Von der Reihenfolge sind die Aufgaben ein bisschen blöd gestellt. Nimm zunächst mal Aufgabe d.) Maximale Leistung erhälst Du, wenn R12 = Ri ist. Mit diesem "Geheimwissen" ist kein grosses Ding die Leistung P = U*I zu bestimmen.
Dann erst würde ich mich mit c.) befassen, in dem Du 90% von der Maximalleistung nimmst und dann R12 neu ausrechnest. Die Rechnung führt naturgemäss auf eine quadratische Gleichung für R12. Somit kann es gut sein, dass Du zwei mögliche und auch sinnvolle Lösungen bekommst.
Rest ist Malerei.