[Physik] Elektrizität: Wert eines Widerstands berechnen?
Guten Tag,
ich verstehe leider noch nicht so richtig, wie ich bei dieser Aufgabe hier am besten vorgehen kann. Denn ich weiß nicht, wie genau hier der Stromkreis aussieht und woher der Strom überhaupt kommt, wo die Spannungsquelle sitzt,… Also weiß ich ja nicht einmal, ob überhaupt alle Widerstände vom Strom durchlaufen werden… Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen und leicht verständlichen Antworten.
Ich denke mal, dass es sich bei U1 und U2 um Voltmeter (Spannungsmesser) handelt. Also es wird immer die Differenz der Spannung gemessen zwischen den beiden Punkten, an denen jeweils U1 bzw. U2 angeschlossen ist. U1 misst also die Spannung, die an R1 anliegt (Synonym: über R1 abfällt) und U2 misst die Spannung, die an R1 und R2 anliegt (Synonym: über R1 und R2 abfällt). Aber die Darstellungsweise finde ich auf jeden Fall sehr verwirrend. Denn ich weiß ja nicht einmal, wo die Spannungsquelle ist…
Anbei die fertig gelöste Aufgabe:
3 Antworten
LG H.
Denn ich weiß ja nicht einmal, wo die Spannungsquelle ist…
Wir wissen noch nicht einmal, ob es *eine* Spannungsquelle ist. Oder ob es nicht eine oder zwei Stromquellen sind.
Falls am linken und am rechten Klemmenpaar Spannungsquellen angeschlossen sind, die stabil U1 und U2 liefern, dann ist es völlig egal, welchen Wert R1 hat.
Falls eine oder zwei Stromquellen angeschlossen sind, oder eine Strom- und eine Spannungsquelle, sieht es jeweils wieder anders aus.
Wie Clemens1973 schon sagte, beruht die Aufgabe auf einer Annahme, die aber – was kein gutes wissenschaftliches Vorbild ist – unausgesprochen bleibt.
Empfehlung: Ich würde die vom Verfasser der Aufgabe vermutlich erwartete Lösung abgeben, aber die zugrunde liegende Annahme ausdrücklich dazu schreiben.
Zu Deiner Lösung noch zwei Hinweise:
A)
Um von lg(U1/U2) auf U1/U2 zu kommen, gibt es einen formalen Rechenschritt:
- Man verwendet auf beiden Seiten der Gleichung die Umkehrfunktion des Logarithmus.
Das heißt: Man macht beide Seiten der Gleichung zu Exponenten einer Potenz mit der Basis des Logarithmus. Hier beim dekadischen Logarithmus lg ist die Basis 10. (Beim natürlichen Logarithmus ln ist e die Basis.)
lg(U1/U2) = -1
10^lg(U1/U2) = 10^(-1)
U1/U2 = 1/10
B)
Wenn man einen Bruch in einer Zeile schreibt, und der Nenner zusammengesetzt ist, muss man mit einer Klammer eindeutig machen, was alles zum Nenner gehört:
U2 = Uges : (R1 + R2)
Klar ist: am Widerstand R1 fällt die Spannung U1 ab, an R1+R2 die Spannung U2. Damit man aber daraus auf den Widerstand R1 schliessen kann, muss man m.E. voraussetzen, dass durch die beiden Widerstände der gleiche Strom fliesst, also dass beim Knoten zwischen R1 und R2 von links kein Strom zu- oder abfliesst.
Nur dann gilt
woraus R1 folgt.