Wenn VI gering ist, nehmen wir zur Vereinfachungszwecken 0V, ist T1 gesperrt.

Über den oberen Spannungsteiler wird T2 angesteuert. Es fließt ein Strom über den obersten Widerstand durch die Kollektor-Emitter-Strecke von T2.

Dann ist VO näherungsweise die Spannung über R2.

Ist VI nun groß genug, fließt der Strom herrührend von Vcc größtenteils durch T1, weil diese nun durchlässt. Die Spannung fällt größtenteils über diese Strecke ab, sodass T2 nicht mehr angesteuert wird. Ergo fließt über T2 kein Strom, sodass über diesen Pfad keine Spannung abfällt.

Dann ist VO näherungsweise = Vcc

D.h.

Wenn VI = High, VO = High

Hallo,

bau dir zuerst die Maschengleichung für die Spannung auf:



-U und + U hebt sich auf. Stellst du die Gleichung um nach dU, folgt:



Bau dir nun die Knotengleichung für den Strom auf. Behandle die Knoten über G' und C' zunächst als einen Knoten (was es in Wahrheit auch ist).

+I und -I heben sich auf. Stellst du die Gleichung um nach dI, folgt:



Hierbei teilst du den Querstrom in seine zwei Bestandteile auf, denn die Ströme durch G' und C' sind zueinander phasenverschoben.

Man versucht dir das Verständnis zu vermitteln, dass Energietransport durch Leitungen, was durch dieses ESB veranschaulicht wird, immer mit Verlusten einhergeht. Wie du siehst, kommt am Ende der Leitung nicht die Spannung an, die am Anfang der Leitung angelegt wird. Grund dafür sind die Spannungsabfälle über R' und L', aber auch die fließenden Querströme über G' und C'.

Du nimmst also einen geladenen Kondensator, machst einen Kurzschluss und stoppst unmittelbar danach (t = 0) die Zeit. Damit stoppst du auch jeden physikalischen Vorgang und das betrifft auch dein Messgerät. Durch diesen muss ein Strom fließen, wenn auch gering, damit die Spannung ermittelt werden kann. Kann dieser Strom nicht fließen, wirst du an keinem der Punkte eine Spannung messen können.

Aber lassen wir das Gedankenexperiment mal durchgehen und tun so, als wären das 4 getrennte Messgeräte, die vorher schon platziert wurden. Wenn man jetzt den Kurzschluss baut und unmittelbar danach die Zeit einfriert, wird nur das linke Messgerät eine Spannung messen, während alle anderen nichts messen, da die elektromagnetische Welle sich bis dahin noch nicht ausgebreitet hat.

Übrigens: Eine Leitung ist immer neutral. Du kannst sie nicht mit einer Spannungsquelle vergleichen. Denk dir mal den Kondensator weg bzw als Spannungsquelle mit unendlicher Energie und ersetze die Kurzschlussbrücke mit einer Verbindung über einen Widerstand. Über den Widerstand wirst du die Spannung der Quelle messen. Am selben Leitungsstückchen, d.h. noch vor oder nach dem Widerstand, wirst du keine Spannung messen, obwohl über dieses Stückchen ein Strom fließt.

Streng genommen gibt es aber immer einen Potentialunterschied, weil über Leitungen Spannungsgradienten entsteht. Nur zwischen zwei Punkten, bei denen P1 = P2 ist, beträgt die Spannung 0,0V (unendlich viele Nullen nach dem Komma)

Du behandelst die Quelle einmal als Stromquelle und einmal als Spannungsquelle, jeweils mit den passenden Ersatzschaltbildern.

Du sollst verstehen, dass im Falle Ri = RL die Spannung über dem Lastwiderstand RL immer U0/2 ist.

Bei der Betrachtung mit der Stromquelle beträgt die Leerlaufspannung U0 (ohne angeschlossenem Lastwiderstand):



Wenn RL jetzt dazugepackt wird und genau gleichgroß wie Ri ist, dann halbiert sich der Gesamtwiderstand dieser Parallelschaltung.



Der Strom bei der Stromquelle bleibt konstant, der Widerstand halbiert sich.

Gemäß U = R*I halbiert sich somit die Spannung.



Bei der Betrachtung mit der Spannungsquelle hast du einen Spannungsteiler. Da ergibt sie UL durch:



Auch hier gilt Ri=RL, sodass der Bruch zu 1/2 wird.



TEM-Welle

• Ex und Ey sind transversal zur Ausbreitungsrichtung (senkrecht)
• Hx und Hy sind transversal zur Ausbreitungsrichtung (senkrecht)
• Energietransport in z-Richtung, d.h. Ausbreitungsrichtung -> E x H

D.h. in Ausbreitungsrichtung haben wir bei TEM-Wellen (idealisiert) keine E- und H- Komponente. Das E und M bei TEM tauchen auf, weil diese transversal sind.

Bei der TE-Welle fehlt das M, d.h. die magnetische Komponente ist nicht mehr nur transversal, sondern kann in z-Richtung > 0 sein. Die E-Komponente ist aber nach wie vor nur transversal, weshalb sie in der Abkürzung auftaucht.

Bei der TM-Welle fehlt das E, d.h. die elektrische Komponente ist nicht mehr nur transversal, sondern kann in z-Richtung >0 sein. Die M-Komponente ist auch hier nach wie vor nur transversal.

Das hat man z.B., wenn die jeweilige Komponente nicht genau senkrecht zur Ausbreitungsrichtung steht, z.B. bei Mehrdrahtleitungen, wo ein kleiner Teil der Welle in den Leiter eindringt, dort Ströme anregt, was der Welle Energie entzieht und diese dämpft. Die Auswirkung geht also auch in z-Richtung ein, was mit anderen Worten auch longitudinal genannt wird.

Zum einen sind Stern- und Dreiecksschaltungen keine reinen Parallelschaltungen, sondern eben Stern- und Dreiecksschaltungen.

Zum anderen vernachlässigst du bei deinen Überlegungen die Spannungen und tatsächliche Messwerte.

Es ist schon mal sehr gut, dass du in Strängen denkst, denn für beide Schaltungsarten gilt:



Bei der Sternschaltung ist zwar der Strangstrom gleich dem Leiterstrom, allerdings ist die Strangspannung um Faktor Wurzel(3) kleiner als die Leiter-Leiter-Spannung.



Bei der Dreiecksschaltung ist die Strangspannung gleich der Leiter-Leiter-Spannung, dafür aber der Strangstrom um Faktor Wurzel(3) kleiner.



Vergleichst du nun die beiden Ergebnisse, siehst du, dass die Strangleistungen gleich sind. Ob die Wurzel(3) nun im Nenner vom Strom oder von der Spannung steht, spielt keine Rolle.

Wir wollen jetzt die Gesamtleistung haben, jeweils für Stern und für Dreieck.





Auch hier sehen wir, dass die Ergebnisse gleich sind. Woher rührt dann der Umstand, dass die Leistung des Motors unter Dreieck dann doch größer ist?

Das liegt daran, dass der Leiterstrom IL, was oben in den Gleichungen als identisch erscheint, in der Realität eben nicht identisch ist, weil der dann tatsächlich gemessene Leiterstrom in der Dreiecksschaltung größer ist als der Leiterstrom der Sternschaltung.

Für die Dreiecksschaltung selbst betrachtet ist der Dreiecks-Leiterstrom zwar weiterhin um Faktor Wurzel(3) größer als der Dreiecks-Strangstrom,

aber

verglichen mit dem Stern-Leiterstrom ist der Dreiecks-Leiterstrom um Faktor 3! größer!

Die Eingangsspannung des OPV ist nicht UE, sondern U_OPV+.

Die Verstärkung v0 ergibt sich durch die Differenz zwischen (+) und (-) Eingang des OPV. Zwischen U+ und U- des OPV liegt beim idealisierten OPV eine Spannung von 0 V an, bezeichnet als Ud.



Jetzt benötigst du die jeweiligen Spannungen.

Die Spannung am (+)-Eingang ist die Spannung über R2. Das bekommst du über den Spannungsteiler raus.



Die Spannung am (-)-Eingang ist die Spannung über R3. Dito.



Formst du die Gleichung für Ud um, erhalten wir:



Setzen wir nun die beiden Größen in diese Gleichung ein, erhalten wir:



Jetzt kannst du die Gleichung umstellen wie du möchtest.



R0 ist der Wirkwiderstand der Bezugsleitung im betrachteten System (Mehrfachleitungen, d.h. n+1 parallele Leiter). Für üblich wird willkürlich eine der Leitungen als Bezug genommen.

Die restlichen Leiter werden mit den Indizes 1 bis n bezeichnet. Die Widerstandsmatrix ( n x n) leitet sich dann von den Betrachtungen der jeweiligen Spannungen und Ströme der Leitungen ab, für die es ebenfalls eine Matrix gibt.

Solche Matrizen lassen sich auch für die Induktivitäts- und Kapazitätsbelage aufstellen.

Für geschlossene Systeme wird die Änderung der inneren Energie U und die über die Oberfläche ausgetauschten Energiearten Wärme Q und Arbeit W bilanziert.

D.h.



Damit ist

a) falsch
b) falsch
e) falsch (siehe dazu den Unterschied: geschlossenes und abgeschlossenes System)

Elektrische Spannungen und Ströme haben Polaritäten (gerne auch Richtung), Beträge und Phasenlagen. Sie lassen sich deshalb in einem Vektordiagramm darstellen (auch Zeigerdiagramm genannt).

Oberer Screenshot:

Im ersten Bild fließt kein Strom, weil die Spannung auf 0V gesetzt wurde.

Im mittleren Bild fließt kein Strom, weil der Stromkreis unterbrochen ist.

Im letzten Bild fließt ebenfalls kein Strom, weil es keinen geschlossenen Stromkreis gibt bzw. nichts angeschlossen ist.

Unterer Screenshot Batterie ist wie der letzte Punkt beim oberen Screenshot.

Licht ist keine Mini-Kugel. Licht ist auch keine sich schlangenförmig bewegende Linie. Das sind nur die Bilder, die durch mathematische Beschreibungen bzw. Modelle entstehen, um Eigenschaften oder Größen zu visualisieren.

Licht ist ein schwingendes, elektromagnetisches Feld. Anders als eine Wasser- oder Schallwelle, bewegt sich eine elektromagnetische Welle ohne Trägermedium durch den Raum. Das Feld wird dabei gegenseitig erzeugt und aufrechterhalten. Licht führt diese Felder "mit sich".

Bei einer Wasserwelle ist das anders. Wenn du in ein Topf mit ruhenden Wasser eine Kugel mittig reinwirfst, entsteht eine Welle, die sich in alle Richtungen ausbreitet. Was an den Rand des Topfes ankommt, ist aber nicht das eine Wassermolekül, was in der Mitte sich befand, sondern die Auswirkung. Du hast das eine Molekül angeregt, dieses regt seinen Nachbarn an, der wiederum seinen Nachbarn anregt usw. Du beobachtest also eine Ausbreitung der Auswirkungen, wie eine Art Laola Welle im Fußballstadion.

Bei Licht bzw. der elektromagnetischen Welle ist das etwas anders. Bei ihr werden keine "Nachbarn" gebraucht, denn diese Welle ist sich selbst der Nachbar. Ihre elektrische und magnetische Eigenschaft wechselwirken miteinander, sodass sie sich selbst durch den Raum führt.

Die Frage ist, sofern sie wirklich so gestellt worden ist, ziemlich dämlich. Leider ist aber auch deine Schlussfolgerung daraus nicht gerade lobenswert, denn das eigentliche Problem ist diese äußerst schwammig gestellte Frage. Entsprechend kann man hier nicht voraussagen, was der Leser dieser Frage darunter zu verstehen haben sollte.

"spinnen" kann alles mögliche bedeuten, von einer harmlosen Lichtflackerei oder Bauteilsummen bis hin zu Lichtbogenfehlern..

Pauschales "Durchfallenlassen" ergibt, wenn überhaupt, nur bei Fragen mit ganz klaren Sachverhältnissen, aus denen gravierende Folgen drohen, sinn.

Leitung 1 habe ggü. GND 100 V (DC).

Leitung 2 habe ggü. GND 200 V (DC).

Somit hat:

Leitung 2 ggü. Leitung 1: +100V (DC).

Leitung 1 ggü. Leitung 2: -100V (DC)

Es geht um Spannungen. Binäre Eingänge können maximal zwei Zustände haben - 0 oder 1. Diese sind bestimmten Spannungspegeln zugeordnet, z.B. < 0,8 V oder > 4,2 V.

Man bezeichnet diese Spannungen auch als Logikpegel. Wie du sicherlich weißt, können Spannungen, anders als logische Zustände, nicht zwei, sondern jeden erdenklichen Wert annehmen, und zwar von minus unendlich bis + unendlich. Um die binären Eingänge jedoch in einen sicheren, definierten Zustand versetzen zu können, muss man je nach Schaltungs- und Logikdesign einen Eingang im Ruhezustand auf Potential A und im gesetzten Zustand auf Potential B bringen, sodass keine "undefinierten" Potentiale anliegen.

Ein Pull-Up-Resistor versetzt dabei den Eingang auf Vcc Potential, z.B, +5V, während ein Pull-Down-Resistor den Eingang auf GND-Potential zieht. Welcher Zustand dabei als logisch 0 oder 1 gewertet wird, hängt ganz von der Schaltung bzw. der umgesetzten Logik ab - Stichwort: Active Low. Siehe dazu auch NOR, NAND usw.

Die newtonsche Mechanik ist, was diesen Teil betrifft, nicht insofern intuitiv für den Menschen, dass es gedanklich greifbar wäre. Denn gemäß Newton ziehen sich Massen, egal wie weit sie voneinander weg sind und egal wie unterschiedlich groß oder schwer sie sind, an.

Einfacher ist es, wenn man sich die Gravitation nicht als Kraft vorstellt, sondern gemäß Einstein als Krümmung der Raumzeit durch Körper. Diese Krümmung ist abhängig von der Masse eines Körpers und beeinflusst die Bahnen anderer Körper (Geodäten).

R', G' und C' sind leitungslängenbezogene Größen, man bezeichnet diese als Beläge.

R' ist der Widerstandsbelag je Länge
G' der Ableitungsbelag je Länge (i.d.R. die dielektrischen Verluste der Isolation)
C' ist der Kapazitätsbelag je Länge

Um den Leitungswellenwiderstand zu berechnen, brauchst du diese Größen und die Frequenz der Welle (z.B. Frequenz der Wechselspannung).

Gamma (y) ist der Ausbreitungsfaktor.

Aus der untersten Gleichung siehst du ja, was du konkret brauchst. Wenn dir R' und L' fehlen, du aber G' und C' hast, geht auch folgende Gleichung:



Diese Gleichungen entstehen dadurch, dass man die Gleichung für gamma (y) nach einem der beiden Klammerausdrücke umstellt und in die Gleichung für die Wellenimpedanz einer Leitung einsetzt.

Was du in dem x-y-Koordinatensystem siehst ist zunächst ein homogenes magnetisches Feld (die Kreuze). Genau genommen siehst du deren Feldlinien, und zwar vom Betrachter aus in das Blatt Papier hineingehend. Man benutzt hier bewusst das X-Zeichen um damit den Hintern eines Pfeils darzustellen.

Nun bewegen sich von links nach rechts Elektronen und diese werden senkrecht zum Magnetfeld abgelegt - hier nach unten. Die Ablenkung findet aber nur innerhalb des Magnetfeldes statt, welches hier die Breite b hat. Nach verlassen des Magnetfeldes folgen sie einer Geraden Bahn. Wenn man die Ablenkung nun ermitteln könnte, könnte man herausfinden, auf welcher Tiefe sie auf der Wand treffen. Diese Tiefe ist mit y_s dargestellt, was du eigentlich suchst.

Gegeben ist dir aber nur der vertikale Anteil, der abgelenkt wurde - yB. Was du suchst ist unten in Blau dargestellt.

Du siehst, dass wir eigentlich ein Dreieck bekommen haben. Wir haben aber ein Problem, denn uns fehl wie unten dargestellt lila und orange. So können wir blau nicht ermitteln.

Was wir aber machen können ist, dass wir uns das hellblaue als den Radius der Kreisbahn, denen die Elektronen innerhalb des Magnetfeldabschnittes folgen, vorstellen, aber vermindert um yB, was unten als Lila dargestellt ist.

Wie wir sehen, entspricht das grüne r einer Hypotenuse im dargestellten Dreieck.
Wenden wir hier den Satz des Pythagoras an, um diese Seite zu berechnen:



Diese Gleichung mit insg. 3 Variablen enthält jetzt nur noch eine Unbekannte, nämlich r. Deshalb kannst du sie lösen.

In der Lösung gibt es übrigens einen Fehler, siehe unten (das rote fehlt).

Die Farbe ergibt sich durch das menschliche Auge bzw. durch die darin befindlichen Zapfen. Physikalisch gibt es keine Farben, sondern nur Wellenlängen.

Ein Eimer, der für uns grün erscheint, kann für eine andere Lebensform oder ein anderes Lebewesen mit unterschiedlichen Seheigenschaften anders erscheinen.

Der effizienteste Weg dürfte der ressourcensparendste Weg sein, wodurch Dieselgeneratoren schonmal ausscheiden.

Solarmodul(e) im Sinne von Mini-PV dürften dir immerhin tagsüber ein Teil deiner Grundlast versorgen, wenngleich hungrige Verbraucher wie Kühlschrank, Waschmaschine, Herd & Co. hier ausscheiden. Man könnte die Energie zum Aufladen von Powerbanks oder sonstigen Akkus elektronischer Geräte oder etwaige Stromspeicher nutzen. Man bedenke dabei jedoch, dass der eingesetzte, sofern netzgeführte Wechselrichter bei Ausfall der Netzspannung auch nicht arbeiten kann. Ergo bräuchtest du einen inselnetzfähigen Wechselrichter bzw. eine Powerstation.

Alternativ kann man Solarmodule mit Wandlern nutzen, die als Ausgangsspannung die genormten USB-Spannungen ausgeben, um so die USB-Verbraucher oder per USB ladbare Akkus zu versorgen.

Heizen via elektrische Energie ist trotz der Ironie des sehr hohen Wirkungsgrades das Teuerste. Hierfür dürfte Feuer die beste Option sein, sofern überhaupt möglich. Insbesondere zum Kochen eignen sich die kompakten Gaskocher mit den Gasflaschen, von denen man einige auf Vorrat halten kann.

Ansonsten Teelichter/Kerzen für die Beleuchtung, dicke Wäsche und Decken für Wärme.

Ernsthafte Autarkie bzw. Selbstversorgung ist leider ein teurer Luxus und lässt sich in regulären Wohnräumen i.d.R. nur von ohnehin wohlhabenden Menschen erkaufen.