Wann ist die elektrische Leistung am größten?

6 Antworten

Das Ganze ist übrigens rein mathematisch entstanden, es liegen keine praktischen Versuche/Messungen zu Grunde.

Magst du dieses zeigen?

Wenn es in deiner Rechnung neben dem Poti (den du vermutlich nur an zwei der drei Beine angeschlossen hast, so dass er nur als verstellbarer Widerstand agiert) keine anderen Widerstände gibt, die du uns verschweigst, kann das eigentlich nicht sein :P. Dann hätte die Leistung bei 1 Ohm (oder was auch immer der kleinstmögliche Einstellwert ist) am größten sein müssen.

In der realen Welt kämen noch Leiter- und der Spannungsquellen-Innenwiderstand dazu, die dann zusammen mit dem Poti einen Spannungsteiler ergeben. Hier wäre die Leistung am Poti dann am größten, wenn das Teilungsverhältnis dieses Spannungsteiler 50:50 ist (also am Poti genau U_0/2 abfallen).

Wenn das also ein realer Versuch mit leerer 9V-Blockbatterie gewesen wäre, dann hätte das Ergebnis realistisch sein können. :D

Nennt sich "Leistungsanpassung" :)

Woher ich das weiß:Hobby
Shadoukoa 
Fragesteller
 25.09.2019, 13:51

Die Rechnung zu zeigen, ist etwas schwierig, weil's eine ziemliche lange Exceltabelle ist.
"Verschwiegen" hätte ich wohl, dass es 3 Widerstände gibt: R1=1kOhm, R2=1,2kOhm und Ri (Amperemeter in Reihe mit R3, dem Poti) =1kOhm.

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Franky12345678  25.09.2019, 15:25
@Shadoukoa
"Verschwiegen" hätte ich wohl, dass es 3 Widerstände gibt: R1=1kOhm, R2=1,2kOhm und Ri (Amperemeter in Reihe mit R3, dem Poti) =1kOhm.

Aaaahaaaa...... Da haben wir's ja! :P

Ich gehe davon aus, dass diese zusätzlichen Widerstände alle zusammen 556 Ohm ergeben oder mindestens einer dem Poti parallel liegt. :)

Wenn ja: Dann war mein Tipp mit der Leistungsanpassung korrekt.

Wenn nicht: Vollständigen Schaltplan bitte.

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Shadoukoa 
Fragesteller
 25.09.2019, 15:35
@Franky12345678

R2 liegt parallel, R1 ist in Reihe zu der Parallelschaltung geschaltet. Also ja, hast vermutlich recht.

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Franky12345678  25.09.2019, 16:08
@Shadoukoa

Dann sollte am Leistungsscheitelpunkt der Gesamtwiderstand aus Poti und R2 dem Gesamtwiderstand von den übrigen Widerständen entsprechen.

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Schon möglch, dass 556 Ohm in Deiner Schaltung richtig sind. In meiner Schaltung ist ein anderer Wert zu erwarten.

Poti an idealer Stromquelle: Maximale Leistung bei maximalem Widerstand.

Poti an idealer Spannungsquelle: Maximale Leistung ganz kurz vor Widerstand = 0.

Genauer: Die Leistung geht gegen unendlich, wenn der Widerstand gegen 0 geht. Für 0 sind Strom und Leistung nicht mehr definiert.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom P = U * I

Widerstand ist das Verhältnis von Spannung zu Strom R = U / I

Wenn der Widerstand klein ist, fließt viel Strom, aber es fällt keine Spannung ab.

Wenn der Widerstand groß ist, liegt viel Spannung an, aber es fließt kein Strom.

Das Optimum für die Leistung liegt also irgendwo in der Mitte.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Bisschen was ist halt doch hängengeblieben
RareDevil  25.09.2019, 10:27

Wobei diese Aussage nur in Verbindung mit mind zwei Widerständen gilt. (Siehe Kommentar von Tom Richter)

Denn an einem kleinen Widerstand liegt theoretisch auch die volle Spannung an, wenn sich die Quellspannung nicht auf zwei Widerstände aufteilen kann.

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Man kann mathematisch zeigen, dass die höchste Leistung am Poti (am Beispiel belasteter Spannungsteiler) dann gegeben ist, wenn der Wert von Poti

R3 = R1*R2/(R1+R2) beträgt. Das macht ausgerechnet 545 Ohm.

... eines belasteten Spannungsteilers...

Das ist der Knackpunkt.

Wie hoch ist die Last?

Shadoukoa 
Fragesteller
 25.09.2019, 13:48

Die variiert zwischen 1 und 10kOhm, da es ein Poti ist.
Am höchsten war sie, wie gesagt, bei 556 Ohm.
Versorgungsspannung liegt bei 9V, R1 ist 1kOhm, R2 ist 1,2kOhm, sind beides Festwiderstände.

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