Schaltung mit Schalter?
Weiß jemand wie man die löst ? Bzw kann mir helfen, ich dachte wenn der Schalter geöffnet ist, dann ist doch der Stromföuss unterbrochen, heißt dass dann nicht dass U2 =0 ?
5 Antworten
Wenn der Schalter offen ist, fließt der Strom durch R1 und R2 weiter. Der Stromkreis ist ja zu... Nur durch R3 fließt keiner. Ist der Schalter zu, dann fließt zusätzlich durch R3 auch ein Strom. R2 und R3 liegen dann parallel...
Das komm drauf an, wo U2 zu gehört. Wenn es die Ausgangsspannung am Spannungsteiler sein soll, ist U2 die Spannung an R2 und die ist somit immer da, ändert sich aber durch die Parallelschaltung. Wenn U2 hinter dem Schalter gemessen wird, also die Spannung an R3 darstellen soll, dann ist bei geöffnetem Schalter U2 0V und bei geschlossenem Schalter eben entsprechend den Widerstandsverhältnissen über 0V...
Man muss hier unterscheiden zwischen U2 und U3. Wenn der Schalter geschlossen ist gilt U2 = U3 wenn der Schalter offen ist gilt U3 = 0 und U2 hat den Wert der sich durch den Spannungsteiler einstellt.
Das Problem welches du hier hast entsteht vermutlich dadurch, dass der Pfeil U2 irgendwo gezeichnet ist und daher nicht eindeutig zuordenbar ist, denn wenn sich U2 auf den Widerstand R3 bezieht, dann hast du recht, wenn sich U2, wie es normal auch Konvention ist, auf den Widerstand R2 bezieht, dann wird U2 niemals 0 sein.
An dieser Stelle sei noch angemerkt, dass auch die Benennung U1 für die Spannungsquelle irreführend ist, hier verwendet man normal Uq. Die typische Konvention ist alle Spannungsquellen haben den Namen Uq bzw Uq1 Uq2 usw.
Spannungsabfälle an Widerständen tragen die Namen U1 für R1, U2 für R2 usw. bei reinen Widerstandsschaltungen, ansonsten UR1 UR2 usw.
Hallo Sinaaa 103,
Deine Aufgabe betrachtet zwei Fälle, einmal ist der Schalter offen (Fall A) und einmal geschlossen (Fall B).
Im Fall A fließt der Strom vom Pluspol im Uhrzeigersinn durch R1 und R2 auf direktem Weg zu seinem Ziel, dem Minuspol. Die rechte Leitung interessiert ihn nicht, weil sie ihm nicht hilft, zum Minuspol zu gelangen. Also kann man sie auch gleich weg lassen. Die Batterie-Spannung U1 teilt sich dann an den beiden Widerständen genau so auf, wie die Widerstände groß sind. Das ist die Spannungsteiler-Regel. Mit ihr (siehe Skizze) lässt sich die Teilspannung U2 = U1 mal 0,4 leicht ausrechnen (s. auch ein Video dazu).
Im Fall B fließt der gesamte Strom zwar erst mal durch R1, teilt sich dann aber auf: ein Teil fließt durch R2 zum Minuspol, der andere Teil fließt über den geschlossenen Schalter durch R3 und dann zum Minuspol. R2 und R3 sind hier parallel geschaltet. Beide ergeben zusammen einen Parallelwiderstand Rp, der in Reihe zum vorigen R1 liegt. Du hast also eine neue Reihenschaltung aus R1 und Rp.
Jetzt helfen Dir zwei Bedingungen. Zum einen ist R3 in der Formel für Rp drin: R2 mal R3 geteilt durch (R2 plus R3). Zum anderen soll die Spannung U2 nur halb so groß sein, wie die Spannung an R1. Dann muss auch der Widerstand Rp nur halb so groß sein wie R1.
Diese beiden Bedingungen, mathematisch formuliert, liefern Dir das Ergebnis. Weil das in Worten etwas umständlich klingt, habe ich Dir die Lösung als jpg beigefügt. Falls Du mehr dazu wissen willst: Video.
Der Schalter unterbricht nur den kleinen Pfad von R3, nicht den gesamten Stromkreis.
Wenn der Schalter geöffnet ist, ist R3 rechnerisch mehr oder weniger nicht mehr vorhanden.
Der Pfeil bei U2 ist so ein klein wenig im Nirvana.
Kann es sein, dass er etwas weiter links sein müsste, nämlich über R2? Das würde auch erklären: R2 ... U2, passt doch irgendwie zusammen.
Die Spannung über R2 ist nie 0.
Die Spannung über R3 müsste U3 sein und bei geöffnetem Schalter ist sie 0.
Nein der ist kn der Aufgabe direkt unter dem geöffneten Schalter
Das meinte ich mit "im Nirvana".
Um es eindeutig zu sagen, müsste er erkennbar vor oder nach dem Schalter sein.
Ich denke jedoch, dass U2 der Spannungsabfall über R2 ist. Das macht für mich am meisten Sinn.
Und das würde auch erklären, dass bei geöffnetem Schalter U2 nicht 0 ist.
Und was ist dann mit U2 wenn der Schalter geöffnet ist ?