Stromstärke I bei geöffnetem Schalter?
Hier bei dieser Schaltung (siehe Bild) gibt es zwei gleiche Glühlampen, Widerstand R=8,2 Ohm und Spannungsquelle mit einer Spannung U=6,0 V.
Hier bei der Aufgabe ist eine Messreihe angegeben: der Strom I, der durch die Glühlampe zu verschiedenen Spannungen U.
Wie kann man die Stromstärke I des Stromes bestimmen, der bei geöffnetem Schalter durch den Widerstand fließt. Und wie könnte man evtl. berechnen, wie groß di e Spannung der Batterie sein sollte, damit auch wenn der Schalter geschlossen ist ein Strom von der gleichen Stromstärke I durch den Widerstand fließt?
3 Antworten
LG H.
Danke! Aber die Frage ist, wie er zu dieser Gerade gekommen ist. Hatte auch nicht ganz gut verstanden
Schnittpunktkoordinaten der U-I-Kennlinie mit der Widerstandsgeraden. Die Kennlinie ist nur punktweise angedeutet.
LG H.
Es gibt die Möglichkeit von Halswirbelstrom (die gefällt mir sehr) oder du näherst das Glühlampenverhalten über eine Approximation an... dann gehts nur auf numerische Art oder du machst es grafisch:
ist der schalter offen, dann gilt U-lampe + U-Widerstand = 6V, jetz die funktion U-Lampe + U-Widerstand als Fkt von i ermittle, z.B. über Excel, dann erhälst du folgendes Bild
Wir entnehmen: 6V bei ca 0,31 A
Vielen Dank, könntest du mir aber auch sagen, wie ich anfangen könnte, um zu berechnen, wie groß di e Spannung der Batterie sein sollte, damit auch wenn der Schalter geschlossen ist ein Strom von der gleichen Stromstärke I durch den Widerstand fließt?
Wird der Schalter geschlossen, sind beide Lampen parallel geschaltet. d.h. der Widerstand halbiert sich und die Stromstärke verdopplet sich. In der gegebenen Kennlinie U = f(i) kannst du einfach die Stromstärke verdoppeln.
nun berechnen wir die neuen Spannungen U-L + U-R aös funktiopn des Stromes ... das ergibt folgendes Bild:-- ich habe es in der Cloud abgelegt- einfach im Browser öffnen.
https://magentacloud.de/s/k6GGraNG4pdxZ2f
Wire suchen nun den Punkt, wo die Kurve die im ersten Teil bestimmte Stromstärke i=0,31 A erreicht--- das ist bei 3,5 V der Fall.... also U-R + U-L = 3,5V = U. Damit: bei U = 3,5 V erreichen wir bei geschlossenem Schalter die gleiche Stromstärke wie im 1. Fall. Noch Fragen? dann fragen!
Hallo, wie genau kommst du auf deinen gezeigten Graphen? Welche Werte nimmst du und wie sieht deine Funktion f(I) aus?
Durch den Widerstand fließt in jedem Fall der jeweils gesamte Strom.
Doch ich vermute, da fehlt eine wesentliche Angabe!
Da wird der Widerstand der Ri der Spannungsquelle sein. Und somit wird nicht mit U gerechnet, sondern mit E, der Urspannung.
Somit sind Ri und die Batterie eine untrennbare Einheit, zeichnerisch und physikalisch.
Über dem linken Ende des Widerstands und dem Minuspol liegt dann U an, E liegt über + und -.
U ist belastungsvariabel, E ist konstant.
Kapiert?
- Semester Ingenieur- und Techniker-Studium, Prüfungsfrage Gesellenprüfung Elektromechaniker.
I = U / (Ri + Ra), wobei Ra dann die Last ist.
Steigt die Last (Ra wird geringer), so steigt bei Batterie auch der Ri, somit sinkt die äußere oder Betriebsspannung U bei gleichbleibender treibender Urspannung E.
Wer stellt diese Aufgabe?
Volksschule - naja.
In einer Fachhochschule (Ingenieur) würde die Aufgabe mit 6 benotet werden.
Es handelt sich eindeutig um Glühlampen, also um PTC-Widerstände.
Wird die zweite Lampe dazu geschaltet, so sinkt die Betriebsspannung und der PTC erniedrigt sich, d.h. die Belastung wird noch höher.
Für derartige Rechengänge (+ weitere Angaben!) stehen maximal 5 Minuten zur Verfügung!
Checkt einer das nicht, ist er als Entwickler nicht geeignet.
Danke für die Antwort! Ich verstehe aber nicht wie du auf 3,45 V und 0,307 mA kommst