Kann das irgendjemand?

Es tut mir leid für die dumme Frage aber könnte mir das jemand erklären ich wäre sehr dankbar ich habe für die Elektrotechnik Prüfung das ganze Wochenende gelernt und hab mein bestes gegeben den nur mit einem dreier schaffe ich einen Vierer in elektro doch ich verstehe diese Aufgabe nicht kann jemand helfen ich weiß das sie wahrscheinlich leicht ist und ich dumm bin aber ich würde mich mega freuen

Answer 1

[mihisu]

====== a) ======

Auf der linken Seite des Stromlaufplans ist eine Batterie eingezeichnet, welche oben den Pluspol und unten den Minuspol hat.

Die Diode D₁ ist in Durchlassrichtung geschaltet. Die Diode D₂ ist in Sperrichtung geschaltet. [Ich merke mir das so mit der Durchlassrichtung/Sperrichtung von Dioden: Die technische Stromrichtung ist hier im konkreten Beispiel von oben (Richtung Pluspol der Spannungsquelle) nach unten (Richtung Minuspol der Spannungsquelle). Das Dreieck des Diodensymbol sehe ich wie eine Art Pfeil... Wenn der „Dioden-Pfeil“ (so wie hier bei D₁) in technischer Stromrichtung zeigt, ist die Diode in Durchlassrichtung geschaltet. Wenn der „Dioden-Pfeil“ (so wie hier bei D₂) entgegen der technischen Stromrichtung zeigt, ist die Diode in Sperrichtung geschaltet.]

Da D₂ in Sperrichtung geschaltet ist, fließt kein Strom durch D₂. Der gesamte Strom mit Stromstärke 30 mA fließt demnach durch den Zweig mit R₁ und D₁.

Ergebnis zu Teilaufgabe a):

• Stromstärke des Stroms durch Diode D₁: 30 mA
• Stromstärke des Stroms durch Diode D₂: 0 A

====== b) ======

Durch die Diode D₁ fließt ein Strom mit Stromstärke 30 mA. [Siehe: Teilaufgabe a)]

Mit Hilfe der Diodenkennlinie erhält man die Spannung, die an der Diode D₁ abfällt...

$U_{\text{D}1}=0\text{,}7\,\text{V}$

Die Diode D₁ ist in Reihe zum Widerstand R₁ geschaltet. An dieser Reihenschaltung liegt die Spannung U = 4,5 V der Spannungsquelle an [unter der Annahme, dass das Strommessgerät ideal ist, also keine Spannung am Strommessgerät abfällt]. In einer Reihenschaltung ist die Gesamtspannung gleich der Summe der Einzelspannungen. Dementsprechend kann man die am Widerstand R₁ anliegende Spannung als Differenz der Gesamtspannung und der Diodenspannung erhalten.

$U_{\text{R}1}+U_{\text{D}1}=U$

$\rightarrow\quad U_{\text{R}1}=U-U_{\text{D}1}$

$\rightarrow\quad U_{\text{R}1}=4\text{,}5\,\text{V}-0\text{,}7\,\text{V}$

$\rightarrow\quad U_{\text{R}1}=3\text{,}8\,\text{V}$

Die gesuchte Spannung U1 beträgt demnach 3,8 V.

====== c) ======

Mit Spannung und Stromstärke am Widerstand, kann man (entsprechend der Definition eines elektrischen Widerstands) den Widerstandswert berechnen...

$R_1=\frac{U_{\text{R}1}}{I_{\text{R}1}}=\frac{3\text{,}8\,\text{V}}{30\,\text{mA}}=\frac{3\text{,}8\,\text{V}}{0\text{,}030\,\text{A}}\approx 126\text{,}67\,\Omega$

====== d) ======

Mit Spannung und Stromstärke an der Diode D₁, kann man (entsprechend der Definition eines elektrischen Widerstands) den Widerstandswert berechnen...

$R_{\text{D}1}=\frac{U_{\text{D}1}}{I_{\text{D}1}}=\frac{0\text{,}7\,\text{V}}{30\,\text{mA}}=\frac{0\text{,}7\,\text{V}}{0\text{,}030\,\text{A}}\approx 23\text{,}33\,\Omega$

Wenn man eine Spannung (ungleich 0) durch einen verschwindend kleinen Strom (nahe 0) teilt, erhält man einen sehr großen Widerstandswert (nahezu unendlich).

$R_{\text{D}2}\approx \infty$