Elektrotechnik Aufgabe?
Bei dieser Aufgabe komme ich einfach nicht weiter.
Vier Widerstände sind nach diesem Bild geschaltet. Berechne die fehlenden Spannungen, die Widerstände und die Stromstärken.
2 Antworten
Versuche doch, die Schaltung in Einzelteile zu zerlegen. So mach ich es zumindest immer. Du könntest also hier z.B. R1 und R2 als einen Schaltungsteil, und R3 und R4 als anderen Schaltungsteil sehen. Jetzt kannst Du die beiden Schaltungsteile separat betrachten. Das macht es schon um einiges einfacher.
Fangen wir doch einfach mal mit dem Wert für R2 an. Dieser liegt in Reihe zu R1. Also fließt durch beide Widerstände der selbe Strom, der im Schaltplan mit 0,2A angegeben ist. Dividieren wir also den Spannungsabfall am unbekannten Widerstand R2 (angegeben mit 20V) durch den Strom durch R2, der laut Schaltplan 0,2A beträgt. Dadurch erhalten wir für R2 einen Wert von 100Ohm.
Jetzt kennen wir die Widerstände R1 und R2, sowie den Stromfluss durch diese. Damit können wir jetzt die Spannung U berechnen, da diese direkt an der Reihenschaltung aus R1 und R2 anliegt. Um die Berechnung zu vereinfachen, können wir die Widerstände R1 und R2 zunächst einmal zusammenaddieren. Dies können wir machen, da die Widerstände direkt in Reihe geschaltet sind, ohne dass am Knoten dazwischen noch etwas angeschlossen ist. Wir erhalten für die Addition von R1 und R2 einen Widerstand von 250 Ohm, der direkt an die Spannung U angeschlossen ist. Jetzt können wir direkt schon die Spannung U berechnen, da wir den Strom durch R1 und R2, sowie deren Gesamtwiderstand kennen. Für die Spannung U ergibt sich dann ein Wert von: U = R * I = (R1 + R2) * I1 = 250Ohm * 0,2A = 50V.
Da wir jetzt die Spannung U kennen, können wir auch die Ströme I34, I3 und I4 berechnen. Fangen wir mal mit dem Strom I3 an. Dieser fließt durch den Widerstand R3, der mit 220Ohm angegeben ist. Für I3 ergibt sich dann: I = U / R = 50V = 220Ohm = 227mA. Das gleiche Schema für I4 ergibt: I = U / R = 50V = 470Ohm = 106mA.
Die Widerstände R3 und R4 sind parallelgeschaltet, was bedeutet, dass sich der Strom I34 durch einfache Addition der Ströme I3 und I4 berechnen lässt. Dafür kommt ein Ergebnis von I34 = 227mA + 106mA = 333mA heraus.
Und schon wäre alles berechnet!
Ich hoffe, das hilft Dir weiter!
Das ist halb so wild.
Zuerst einmal wäre es ja hilfreich U zu kennen, oder?
Und U ist ja U1 + U2, da die beiden Widerstände oben in Reihe zwischen den Anschlüssen der Spannungsquelle verschaltet sind.
U2 kennen wir praktischerweise schon, für U1 können wir das Ohmsche Gesetz anwenden, da wir R1 und I1 kennen.
Diese Spannung U fällt ja dann auch jeweils über die Widerstände R3 und R4 ab (Parallelschaltung), da kennen wir nun somit U und R, können also I3 und I4 ausrechnen.
Nach den Knotenregel muss I34 dann ja I3 + I4 sein.
Probiers mal.
Bei Fragen gerne melden.
Ergänzung (siehe Kommentare):
Gerne!
Wenn du R1 und R2 zu einem Ersatzwiderstand zusammenfasst (sie sind ja alleine in Reihe geschaltet) und ebenso R3 und R4 (die ja alleine parallel geschaltet sind), dann sind diese beiden Ersatzwiderstände parallel zu einander geschaltet.
In einer Parallelschaltung ist die Spannung ja in allen der parallelen "Segmente" gleich. Nicht die Spannung "schneidet" sich, sondern der Strom (er teilt sich auf).
Der Gesamtstrom setzt sich zusammen aus dem Strom oben und dem Strom unten.
Eine andere Herangehensweise:
Mein Berufsschullehrer nennt das den "Farben-Trick", damit kann man auch in komplizierteren Schaltungen wunderbar den Überblick behalten.
Man färbt alle Leitungen, die das selbe Potenzial haben in der gleichen Farbe ein.
Ich habe das für dich mal gemacht und in meiner Antwort ergänzt.
So sieht man sofort, dass die Spannung oben und unten die selbe ist.
Konnte ich dir weiterhelfen?
Danke für deine Hilfe, eine Frage hätte ich gerne geklärt. Und zwar habe ich es nicht so wie du gerechnet weil ich dachte dass die Spannung sich auf beiden seiten schneidet, das heißt u gesamt unten ist was anderes als u gesamt oben ..