gibt es eine Formel oder einen weg um den kleinstmöglichen Lastwiderstand zu berechnen, welcher auch den innenwiderstand einer Batterie berücksichtigt?
5 Antworten
Einleitung:
Formel der Leistung in Watt (W) P = U * I
Der kleinstmögliche Widerstand Ra ist 0 Ohm (=Kurzschluss), jedoch würde man einen Widerstand Ra von 0 Ohm anschließen, so würde keine Leistung am Widerstand Ra entstehen, sondern die gesamte Batterie-Spannung würde am Innenwiderstand Ri der Batterie abfallen, somit wäre die Spannung an Ra =0V.
Leistung Pa = Ua * I = 0V * I = 0 W
Hingegen wäre der größte mögliche Widerstand Ra = unendlich viel Ohm. Bei unendlichem Widerstand würde kein Strom fließen, somit würde auch keine Leistung am Widerstand Ra entstehen. Pa = Ua * I = Ua * 0A = 0 W
Deine Frage ist bestimmt die Frage nach der Leistungsanpassung. Also, welcher Widerstandswert würde die maximal mögliche Leistung von der Batterie aufnehmen können.
Es ist ein Wert zwischen 0 Ohm und unendlich viel Ohm. Das ist genau dann erreicht, wenn Ra = Ri ist.
Herleitung der Formel ist hier erklärt:
https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/anpass.html
Viel Erfolg!
Deine Aufgabe soll ja den Innenwiderstand (Ri) der Batterie berücksichtigen, wenn man an den Batterieklemmen einen Widerstand (Ra) anschließt.
Das ist genau das selbe wie ein Reihenschaltung von 2 Widerständen ( Ri und Ra ).
Du kannst also exakt die Formeln der Reihenschaltung benutzen, sie gelten für jede Reihenschaltung von Widerständen. Ob die Widerstände jetzt R1 und R2 heißen, oder Ri und Ra spielt keine Roll. Die Formel sind identisch.
Hier wird die Reihenschaltung erklärt:
Viel Erfolg!
Die Frage ist so nicht beantwortbar.
Ich zitiere aus einem Kommentar von dir:
das war meine ursprüngliche aufgabe:
Die Quellenspannung beträgt U q = 9.7 und der Innenwiderstand R i = 1.6
Der Lastwiderstand betrage R A = 9.3
Berechnen Sie den Batteriestrom I Batt und die Batteriespannung U Batt:
Anschließend habe ich Ibatt 8.276A und Ubatt 0.889 berechnet.
Meine jetzige aufgabe ist jetzt:
Bestimmen Sie den kleinstmöglichen Lastwiderstand R Amin, welcher angeschlossen werden kann. Der Innenwiderstand der Batterie muss jedoch berücksichtigt werden.
Ich bin leider trotzdem sehr verwirrt, da ich nicht ganz weiß wie man den innenwiderstand berücksichtigt bzw was zu tun ist.
Das kann man aufgrund dieser Aufgabenstellung auch nicht wissen, bestenfalls erahnen.
Die Aufgabe müsste lauten: ".... der kleinste Lastwiderstand, damit..." oder "damit nicht.... dies oder das passiert oder über- oder unterschritten wird".
Deine berechneten Zahlen stimmen, allerdings sind die Werte für I und U grad vertauscht. Richtig wäre 8.276V und 0.889A.
Nur zur Frage:
- Der "kleinstmögliche" Lastwiderstand ist immer null. Das wäre der Kurzschlussfall der Batterie, dabei fliesst der Kurzschlussstrom, den man mit dem Innenwiderstand berechnen kann.
- Das Bild der realen Quelle mit Innenwiderstand Ri und Last RL sieht ja so aus:
Wenn man verschiedene RL anhängt, ergeben sich alle denkbaren Betriebspunkte für die Klemmenspannung (oben U2, unten U) und den Batteriestrom (I), die auf der roten Geraden liegen:
- Die blauen Geraden sind 2 verschiedene Lastwiderstände, die Steilheit ist der Widerstand (horizontal = 0 = Kurzschluss, vertikal = unendlich = Leerlauf
- Ik ist der Kurzschlussstrom beim kleinsten Lastwiderstand von null.
- UL ist die Leerlaufspannung ohne Belastung (grösster "Last"widerstand von unendlich)
Eine sinnvolle Aufgabenstellung wäre z.B.
- "Welches ist der kleinstmögliche Lastwiderstand, damit die Klemmenspannung nicht unter 8 Volt sinkt?"
vielen dank für deine hilfe ich glaub die Aufgabenstellung ist einfach verwirrend verfasst worden.... und auch danke, dass du gemerkt hast dass ich die werte vertuscht hatte
Das beißt sich denn der Innenwiderstand ist zum aktuellen Zeitpunkt statisch und der Spannungsabfall am Lastwiderstand ist demnach eine lineare Reihenschaltung. Maximale Leistungsanpassung ist bei Ri = Rl
die Frage ist nicht gut formuliert. Der kleinstmöglichen Lastwiderstand ist Null.
Dafür braucht man keine Formel. Sinn macht ein solcher Wert aber nicht.
Man kann, wenn man den Strom ( Io) bei R=0 messen und zusammen mit der gemessenen Spannung (Uo) bei R= unendlich den Innenwiderstand berechnen.
Ri = Uo / Io
@atoemlein hat das andere beschrieben.
das war meine ursprüngliche aufgabe: Die Quellenspannung beträgt Uq = 9.7
9.7 V und der Innenwiderstand Ri = 1.6
1.6 Ω. Der Lastwiderstand betrage RA = 9.3
9.3 Ω.
Berechnen Sie den Batteriestrom IBatt und die Batteriespannung UBatt:
anschließend habe ich Ibatt 8.276A und Ubatt 0.889 berechnet.
meine jetzige aufgabe ist jetzt: Bestimmen Sie den kleinstmöglichen Lastwiderstand RAmin, welcher angeschlossen werden kann. Der Innenwiderstand der Batterie muss jedoch berücksichtigt werden.
Ich bin leider trotzdem sehr verwirrt, da ich nicht ganz weiß wie man den innenwiderstand berücksichtigt bzw was zu tun ist
Korrekt Das Grundgesetz ist immer die URI Pyramide
https://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz
Immer danach Handeln und Denken. Will du R brauchst du I und U um es zu berechnen. Brauchst du I brauchst du R und U um es zu berechnen . Brauchst du U brauchst du R und I um es zu berechnen. Wenn man sich das auf innere Schädeldecke eingraviert hat ( achtung Ironie !!!!) dann kann man alles im elektrischen Bereich berechnen.
ich werde irgendwie nicht ganz schlau daraus