Ersatzquelle für Schaltung aufstellen?
Guten morgen,
ich sitze immer noch an der gleichen Schaltung wie gestern. In meiner Frage gestern hat michiwien22 vorgeschlagen, dass ich für meine Aufgabe die Methode der Ersatzquelle (in diesem Fall Ersatzstromquelle) anwenden kann: https://www.gutefrage.net/frage/stroeme-im-ersatzschaltbild-berechnen#answer-288521850
Leider krieg ich das nicht hin. Hier die Schaltung, um die es geht. Beide Abbildungen zeigen die gleiche Schaltung, nur etwas unterschiedlich dargestellt. Vielleicht hilft es ja, die Lösung besser zu erkennen.
Das Problem, das ich habe ist, dass die Klemmen B und D ja außerhalb der Ersatzquelle liegen müssen, damit ich zwischen diesen beiden Klemmen die Spannung berechnen kann, oder? Also welche Widerstände können zu Ri zusammengefasst werden? Und welches sind dann die neuen Außenklemmen der Stromquelle?
Ich wäre euch sehr dankbar, wenn ihr mir helfen könntet. Die Lösung ist für mich sehr wichtig.
5 Antworten
Als ich die Schaltung gesehen habe fiel mir sofort Helmholtz ein...
oder auch das Maschenverfahren wird zum Ziel führen, auch im Link beschrieben.
Die Frage ist auch, welche Verfahren hattet Ihr bereits.
Am Punkt A B kannst Du R2 und Rc durch Stern Dreieck Umrechnung eventuell vereinfachen. Oder am Punkt C D mit R1 und Rc könnte auch etwas bringen.
Dazu würde ich einige Stellen mit der Stern Dreieck Umwandlung skizzieren, ob sich dann die Schaltung wirklich vereinfacht.
Eventuell fallen haben einige Widerstände keinen Einfluß mehr oder es entstehen Reihen bzw. Parallschaltungen....
Danke für deine Antwort.
Da ich nur eine Quelle hab wird die Analyse nach Helmholtz nicht viel bringen. Denn da wird ja jede Quelle einzeln betrachtet - da ich aber nur eine hab...
Die Stern-Dreiecks-Transformation (vielleicht mehrfach angewendet) könnte aber helfen. Ich muss halt darauf achten, dass die Messpunkte nicht bei einer Transformation "verschlungen" werden. Aber das könnte klappen. Ich werde mal versuchen, ob mir das weiterhilft.
Im aktuellen Zustand reicht das Anwenden von Maschen- und Knotenregeln leider nicht aus. Das Maschenstromverfahren werde ich mir auch nochmal näher anschauen.
Machst du es dir nicht zu kompliziert weil du dich auf Zusammenhänge konzentrierst, die nebensächlich sind?
Schau mal genauer hin, es gibt 3 Widerstandswerte, einen Wert R1, einen Wert R2 und einen Wert RC. Desweiteren wäre es noch relativ simpel, wenn du den Punkt A und B einfach so vertauschen könntest.
Auffallend wird doch, wenn du die RC raus nehmen würdest, hättest du nur eine Reihenschaltung von R1 und R2, sonst nichts mehr. Wäre RC um ein vielfaches größer im Wert, würde RC die Sache kaum nennenswert beeinflussen.
Was soll das werden, gibt es Werte oder sollst du eine Rechenregel benennen?
Die Sonderfälle für große bzw. kleine Werte von Rc hab ich auch schon gefunden. Aber das hilft mir leider nicht, wenn ich eine allgemeine Regel herausfinden will. Die Punkte A und B kann ich auch nicht einfach tauschen.
Mein Ziel ist es letztendlich, eine Gleichung zu finden, die mir den Zusammenhang zwischen der Spannung zwischen D und B und den Widerständen angibt. Also U(R1,R2,Rc,I), wobei R1, R2 und I jeweils als Konstanten für spezielle Fälle angenommen werden können. Ich will letztlich eine Kurve erhalten, die U(Rc) darstellt.
Wenn es nur um die Spannung zwischen C und B geht:
https://de.wikipedia.org/wiki/Stern-Dreieck-Transformation#Transformationsregeln
Im ersten Schritt: Stern R2, R2 und Rc in ein Dreieck umwandeln
Bild
Im zweiten Schritt: Dreiecke ADE und EBC in Sterne Umwandeln.
Btw.
Die Stern-Dreick-Transformation mit sollte man besser nicht als "Stern-Dreieck-Trafo" abkürzen. Ein Stern-Dreieck-Trafo hat zwar auch etwas mit Stern- und Dreieckschaltungen zu tun, ist aber eine Bauform der Verteilungstransformaten
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltgruppe
(;-)))
Du hast ja Recht. Ich gelobe Besserung. ;-P
Aber in diesem Fall war's ja eindeutig, worauf ich mich beziehe.
Vielleicht hat auch jemand einen ganz anderen Lösungsansatz. Das wäre auch hilfreich. Mein Ziel ist es, die Spannung U zwischen den Klemmen B und D in Abhängigkeit der Widerstände R1, R2 und Rc sowie des Stroms I zu berechnen.
So hätte ich es gemeint. Ersatzspannungsquelle für den rechten obeneren Widerstand R1:
Damit kann man die Spannung an diesem Widerstand leicht berechnen.
Das selbe für den linken unteren R2. Das ist aber total symmetrisch, sodass man nur R1 und R2 vertauschen muss. Damit wäre man fertig.
Mittlerweile bin ich durch das Knotenpunktpotentialverfahren auf die Lösung gekommen. Aber die Stern-Dreiecks-Trafo werde ich zum Vergleich auch noch aufstellen. Das ist ja der Ansatz, den realistir gemeint hat. Vielen Dank für deine Antwort.