Frage von dreamerdk, 43

Wie geht man systematisch bei solchen Aufgabentypen vor (el. Messtechnik)?

Ich weiß, dass man voneinander unabhängige Gleichungen aufstellen muss und die dann entsprechend umformen, sodass alle Größen raus fliegen, die in der Ausgangsgleichung ichts verloren haben .

Mein Problem ist nur, dass ich die Gleichungen "zufällig" verrechne und teilweise auch falsche aufstelle unnd dann auf die umständlichsten Rechenwege komme..

Gibt es ein festes Schema, was man bei solchen Aufgabentypen anwenden kann?

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 21

Es gibt zwei gleichwertige systematische Vorgehensweisen für solche Aufgaben:

  • Maschenstromverfahren
  • Knotenpotentialverfahren

Was man dafür beherrschen sollte, ist das Lösen linearer Gleichungssysteme durch Matrizenrechnung. Die beiden Verfahren dürften in jedem Lehrbuch der Elektrotechnik für Ingenieure beschrieben sein. Man findet sie aber auch in der Wikipedia und auf verschiedenen Internetseiten.

Kommentar von dreamerdk ,

ja die beiden Verfahren kenne ich, aber es wäre vermutlich hier zu aufwendig (lohnt sich mehr bei umfangreicheren Netzen)

Kommentar von Franz1957 ,

Ja, das ist immer eine Frage der Abwägung und manchmal auch des Ärgers, der sich aufstaut, wenn es auf die unbürokratische Art nicht klappen will.

Eine schöne Beschreibung dieser Situation gibt Robert M. Pirsig im neunten Kapitel seines Romans Zen und die Kunst ein Motorrad zu warten:

Wenn ich an die formale wissenschaftliche Methode denke, drängt sich mir manchmal das Bild eines gewaltigen Ungetüms auf, eines riesigen Bulldozers – langsam, umständlich, ungeschlacht, mühselig, aber unaufhaltsam. Sie braucht doppelt soviel, fünfmal soviel, zuweilen ein dutzendmal soviel Zeit wie die informelle Mechaniker-Methode, aber man weiß, daß man am Schluß dahinterkommt. Es gibt in der Motorradwartung kein Problem der Fehlereinkreisung, das dieser Methode standhalten würde. Wenn sich eins als besonders hartnäckig erweist, wenn man alles versucht, sich das Hirn zermartert hat und alles nichts nützt, wenn man einsieht, daß die Natur sich diesmal wirklich vorgenommen hat, Schwierigkeiten zu machen, dann sagt man: »Na schön, Natur, im Guten geht es also nicht«, und läßt die formale wissenschaftliche Methode anlaufen.

Was Robert M. Pirsig als Philosoph und Mechaniker allerdings damals nicht zur Verfügung stand, das ist ein Computer und ein Algebraprogramm wie Maxima (http://maxima.sourceforge.net/), mit dem das Lösen von Gleichungssystemen viel weniger Mühe macht ‒ wenn man die kleine Mühe in Kauf nimmt, sich in den Umgang damit einzuarbeiten.

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