Physik Aufgabe mit Widerständen?

Ich hab diese Übungsaufgabe gefunden jedoch ist mir das lösen nicht gelungen. Könnt ihr mir da helfen?

Comments

[VFR80065]

Warum schreibst du "Wiederstände"?

[Phoenix918]

Bin halt schlecht

Answer 1

[Genuatief]

Hier liegen weder Serien- noch Parallelschaltungen vor. Man muss daher entweder mit den Kirchhoff'schen Gesetzen arbeiten oder in die Trickkiste greifen. Eine Möglichkeit wäre die Stern-Dreieck Transformation.

Einfacher und direkter ist eine eher unbekannte, aber sehr mächtige Methode von Middlebrook: Wenn du Rx zunächst herausnimmst , ist der Gesamtwiderstand zwischen den blauen Klemmen

$R_0=300\Omega\left|\right|\ 200\Omega\ =\ 120\ \Omega$

Jetzt schaust du, welchen Widerstand du an den roten Klemmen hinein misst, wenn die blauen Klemmen offen sind:

Das ergibt wieder

$R_{offen}=120\ \Omega$

Dann schaust du, welchen Widerstand du an den roten Klemmen hinein misst, wenn die blauen Klemmen kurzgeschlossen sind:

Das ergibt

$R_{kurz}=\ 50\ \Omega+100\Omega\ \left|\ \right|200\ \Omega\ =\ \frac{350}{3}\Omega$

Der Eingangswiderstand Rges an den blauen Klemmen bei nun wieder vorhandenem Rx ist dann R0 mal eimem Korrekturfaktor, der sich als Bruch darstellen lässt:

$R_{ges\ }=\ R_0\cdot\frac{R_x+R_{kurz}}{R_x+\ R_{offen}}=200\cdot\frac{Rx+\frac{350}{3}}{R_x+120}$

Das muss aber Rges = 5V/42mA ergeben, also:

$200\cdot\frac{Rx+\frac{350}{3}}{R_x+120}\ =\ 5\cdot\frac{1000}{42}$

Diese Gleichung nach Rx aufgelöst ergibt

$R_{x\ }=\ 300\ \Omega$

Answer 2

[Calculus]

Gegeben:

• Spannung: U=5,0 V
• Stromstärke: I=42,0 mA=0,042 A
• Widerstand R=100 Ω
• Gesucht: Wert des unbekannten Widerstands X

Lösungsansatz:

Gesamtwiderstand berechnen:

Nach dem Ohm’schen Gesetz:
- Rges=U/I=(5,0 V)/(0,042 A) ≈ 119,05 Ω

Aus dem Schaltkreis geht hervor:

• Zwei RR-Widerstände in Reihe: R+R=200 Ω
• Diese sind parallel zu einem 2R=200 Ω
• Diese Kombination ist in Reihe mit dem unbekannten X

Die Parallelschaltung von 200 Ω und Ω200 ergibt:

Rparallel=1/(1/200+1/200)=100 Ω

Gesamtwiderstand mit X:

Rges=Rparallel+X=100 Ω+X

Einsetzen und lösen:

100 Ω+X=119,05 Ω⇒X≈19,05 Ω

Comments

[Genuatief]

???

Das stimmt doch nicht. Rx=300 Ohm kommen raus. Oder?

Kann deine Rechnun leider nicht nachvollziehen, aber stimmen tut's nicht.

[Genuatief]

@Genuatief

habs nur im Auto im Stau gerechnet, aber kann nachher posten, wie ich auf 300 komme.

Answer 3

[Ich87309]

So vielleicht

Comments

[Phoenix918]

Meines Wissens kann man die Schaltung nicht so vereinfachter. Maschen und knotensatz sollten aber zur Lösung führen.

[Ich87309]

@Phoenix918

Es ging ja lediglich um das Verständnis der FormelAnwendung. Ein bisschen selbst nachdenken schadet nicht.