Welche spannung kommt raus?

Ich bin mir bei der Aufgabe 5b nicht sicher also hab da 3V raus das würde dann mit denn Spannungen passen aber wenn ich das dann so zusammen rechne ist Igesamt 8,1A und Rges 1,25Ohm und dann Uges 10,1V ist davon etwas richtig?

Answer 1

[mihisu]

====== Zu Teilaufgabe (a) ======

$R_{23}=\left(\frac{1}{R_{2}}+\frac{1}{R_{3}}\right)^{-1}=\left(\frac{1}{1\text{,}0\,\Omega}+\frac{1}{2\text{,}0\,\Omega}\right)^{-1}\approx 0\text{,}67\,\Omega$

$R_{123}=R_{1}+R_{23}\approx 1\text{,}0\,\Omega+0\text{,}67\,\Omega=1\text{,}67\,\Omega$

$R_{\text{AB}}=\left(\frac{1}{R_{123}}+\frac{1}{R_4}\right)^{-1}\approx\left(\frac{1}{1\text{,}67\,\Omega}+\frac{1}{5\text{,}0\,\Omega}\right)^{-1}\approx \underline{\underline{1\text{,}25\,\Omega}}$

====== Zu Teilaufgabe (b) ======

$I_2=3\text{,}0\,\text{A}$

$U_3=U_2=R_2\cdot I_2=1\text{,}0\,\Omega\cdot 3\text{,}0\,\text{A}=3\text{,}0\,\text{V}$

$I_3=\frac{U_3}{R_3}=\frac{3\text{,}0\,\text{V}}{2\text{,}0\,\text{V}}=1\text{,}5\,\text{A}$

$I_1=I_2+I_3=3\text{,}0\,\text{A}+1\text{,}5\,\text{A}=4\text{,}5\,\text{A}$

$U_1=R_{1}\cdot I_{1}=1\text{,}0\,\Omega\cdot 4\text{,}5\,\text{A}=4\text{,}5\,\text{V}$

$U_\text{AB}=U_1+U_2=4\text{,}5\,\text{V}+3\text{,}0\,\text{V}=\underline{\underline{7\text{,}5\,\text{V}}}$

Nicht verlangt, aber zum Vergleich mit deinen Ergebnissen...

$U_4=U_\text{AB}=7\text{,}5\,\text{V}$

$I_{4}=\frac{U_4}{R_4}=\frac{7\text{,}5\,\text{V}}{5\text{,}0\,\Omega}=1\text{,}5\,\text{A}$

$I_\text{AB}=I_1+I_4=4\text{,}5\,\text{A}+1\text{,}5\,\text{A}=6\text{,}0\,\text{A}$

Und weiter zur Probe [Vergleich mit Teilaufgabe (a)]...

$R_\text{AB}=\frac{U_{\text{AB}}}{I_{\text{AB}}}=\frac{7\text{,}5\,\text{V}}{6\text{,}0\,\text{A}}=1\text{,}25\,\Omega$

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„Ich bin mir bei der Aufgabe 5b nicht sicher also hab da 3V raus“

Nein, das passt nicht. Meinen Rechnungen nach ergibt sich eine Spannung von 7,5 V zwischen A und B.

„aber wenn ich das dann so zusammen rechne ist Igesamt 8,1A und Rges 1,25Ohm und dann Uges 10,1V“

Auch davon passt kein Wert (außer dem Gesamtwiderstand).

Wenn du uns angibst, was genau du gerechnet hast, könnten wir dir evtl. bei der Fehlersuche helfen. Ansonsten habe ich dir zum Vergleich weiter oben auch einen möglichen Rechenweg genannt, wie ich das rechnen würde.

Comments

[smhtgm]

Vielen Dank für die Antwort. Aber wieso verändert sich die Spannung im Laufe der Rechnung ich dachte die bleibt immer gleich

[mihisu]

@smhtgm

Warum sollte die Spannung überall gleich sein?

(Warum sollte beispielsweise U[1] = U[2] sein, wenn du das meinst? Oder meinst du etwas anderes? Bei meiner Rechnung bleibt ja beispielsweise durchgehend U[1] = 4,5 V. U[1] erhält nicht plötzlich einen anderen Wert, sodass ich nicht glaube, dass du sowas gemeint hast. Auch U[2] bleibt immer 3,0 V bei meiner Rechnung, etc.)

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Bei einer Parallelschaltung ist die Spannung in jedem Zweig gleich. Aber man hat hier ja nicht nur eine Parallelschaltung.

Der Widerstand R[1] ist in Reihe geschaltet zur Parallelschaltung aus R[2] und R[3]. Und bei dieser Reihenschaltung teilt sich die Gesamtspannung U[AB] = 7,5 V im Verhältnis der Widerstände R[1] und R[23] auf, sodass dann...

U[AB] = 7,5 V = 4,5 V + 3 V = U[1] + U[23]

U[1]/U[23] = (4,5 V)/(3 V) = 1,5 ≈ (1 Ω)/(0,67 Ω) ≈ R[1]/R[23]

[smhtgm]

@mihisu

Achso ok ja stimmt hab nicht dran gedacht das es ja nicht nur ein parallel Stromkreis ist. Aber wie finde ich I1 raus also wieso idt I1=I2+I3

[mihisu]

@smhtgm

Knotenregel!

https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln#Der_Knotenpunktsatz_(Knotenregel)_–_1._Kirchhoffsches_Gesetz

Es fließt ein gewisser Strom I[1] durch den Widerstand R[1]. Dieser teilt sich dahinter an einem Knotenpunkt in zwei Teilströme I[2] (durch den Widerstand R[2]) und I[3] (durch den Widerstand R[3]) auf.

Die Knotenregel besagt nun... Die Summe der zufließenden Ströme ist gleich der Summe der wegfließenden Ströme. [Sollte auch anschaulich relativ klar sein: Wo sollen denn die zufließenden Ladungsträger sonst hin, wenn sie nicht wieder abfließen? Die werden sich dort nicht einfach ins Nichts verschwinden oder aus dem Nichts auftauchen.]

Im konkreten Fall beim entsprechenden Knotenpunkt:

• Summe der zufließenden Ströme: I[1]
• Summe der wegfließenden Ströme: I[2] + I[3]

Dementsprechend also...

I[1] = I[2] + I[3]

[mihisu]

@smhtgm

Bzw. hast du vielleicht auch gelernt, dass bei einer Parallelschaltung der Gesamtstrom gleich die Summe der Einzelströme ist.

Im konkreten Fall hat man hinter dem Widerstand R[1] eine Parallelschaltung der Widerstände R[2] und R[3].

Der „Gesamtstrom“ durch die Parallelschaltung der Widerstände R[2] und R[3] ist gleich I[1]. Mit „Gesamtstrom“ meine ich hier übrigens gerade nicht den Gesamtstrom der gesamten Schaltung, sondern den „Gesamtstrom“ der Parallelschaltung. Dieser Gesamtstrom ist nun gleich der Summe der Einzelströme, also gleich I[2] + I[3]

[smhtgm]

@mihisu

Ok, ich habs glaube verstanden vielen dank nochmal und schön abend noch