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Heizwiederstände in Parallelschaltung

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figadho
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Anmeldungsdatum: 04.12.2017
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 10:59    Titel: Heizwiederstände in Parallelschaltung Antworten mit Zitat
Hey, ich komme bei einer Aufgabe meiner Hausaufgabe nicht weiter.
"Zwei Heizwiderstände mit den nenndaten 110V/400W und 110V/1000W sollen in Reihenschaltung an 230V betrieben werden.
a) Wie groß sind die Nennströme?
b) An welchen Spannungen liegen die Heizwiderstände
c) Um wieviel Prozent wird der eine Überstand überlastet?

Für Aufgabenteil a) habe ich die Nennströme mit I=P/U berechnet, sprich 400W/110V=3,64A und 1000W/110V=9,1A
Woher weiß ich nun an welcher Spannung die Heizwiderstände anliegen? Ich verstehe nicht ganz wieso zwei verschiedene Spannungswerte (110V/230V) angegeben werden. Irgendwie stehe ich hier auf dem Schlauch. Wäre cool wenn jemand die Lösungswege einposten kann mit evtl. einer kleiner Beschreibung Smile
lg simon
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Octavian1977
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Anmeldungsdatum: 05.10.2006
Beiträge: 14831
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 11:10    Titel: Antworten mit Zitat
Also die Widerstände dürfen eigentlich nur an 110V betrieben werden deswegen haben diese die entsprechenden Aufdrucke die dann bei 110V die entsprechenden Leistungen ergeben.

Denn Strom aus zu rechnen ist nicht ganz zielführend, denn dieser fließt nur bei 110V durch den Widerstand.
Hier mußt Du weiter gehen und mit dem Gerechneten Strom den Widerstand der zwei Heizungen berechnen.

mit dem Widerstand und der Spannungsteilerregel kannst Du dann bestimmen wie hoch die Spannung der zwei Teile in Reihe an 230V ist.

Mit Hilfe von Spannung und widerstand kannst Du dann die Leistung und auch die Überlastung errechnen.
_________________
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figadho
Newbie
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Anmeldungsdatum: 04.12.2017
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 11:38    Titel: Antworten mit Zitat
okay danke. Habe für R1 (110V/9,1A) 12,1 Ohm und für R2 (110V/3,6A) 30,56 Ohm. Wie rechne ich nun weiter?


Uges=U1+U2
Uges=220V?


Zuletzt bearbeitet von figadho am 04.12.2017 12:06, insgesamt einmal bearbeitet
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patois
Inventar
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Anmeldungsdatum: 22.10.2009
Beiträge: 8214

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 12:04    Titel: Antworten mit Zitat
figadho hat folgendes geschrieben:
okay danke. Habe für R1 (110V/9,1A) 12,1 Ohm und für R2 (110V/3,6A) 30,56 Ohm. Wie rechne ich nun weiter?


"mit dem Widerstand und der Spannungsteilerregel kannst Du dann bestimmen wie hoch die Spannung der zwei Teile in Reihe an 230V ist. "

Ist die Spannung nicht im kompletten Stromkreis gleich?
Also wenn 230V eingeleitet werden fließt dieser doch überall, oder bin ich falsch?


In einem Stromkreis, der aus der Reihenschaltung, also der Hintereinanderschaltung zweier Komponenten, in dem vorliegenden Fall zweier Widerstände, besteht, ist es der gleiche Strom, welcher durch den gesamten Kreis fließt.

Mache dir dies anhand einer Skizze klar !!! Dadurch ist es einfach zu begreifen !

Da fehlt es aber gewaltig an den Grundlagen Exclamation

.
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figadho
Newbie
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Anmeldungsdatum: 04.12.2017
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 13:18    Titel: Antworten mit Zitat
Danke,
das es sich um eine Reihenschaltung und nicht um eine eine Parallelschaltung haltet ist mir dann auch aufgefallen, weswegen ich den Beitrag auch editiert hattest , wohl zur selben Zeit in der du die Antwort formuliert hast.

Also berechne ich nun zuerst die Widerstände um anschließend mit dem Ohmschen Gesetz die Stromstärke auszurechnen?

Könnte bitte jemand den Lösungsweg posten dass ich es nachvollziehen kann?

für Aufgabenteil a)
R=U^2/P
R1=(110V)^2/400W=30.25 Ohm
R2=(110V)^2/1000W=12.1 Ohm
Uges=U1+U2
Uges=220V
Rges=R1+R2
Rges=30,25 Ohm + 12.1 Ohm = 42,35 Ohm
I=Uges/Rges
I=220V/42,35 Ohm = 5,195A

für Aufgabenteil b)
U1= U* ((R1)/(R1+R2)) =164,28V
U2=U-U1=230V-164.28V=65,72V

also liegt für Aufgabenteil b) beim Widerstand R1 eine Spannnung von 164.28V an und bei R2 65,72V

Und für Aufgabenteil c) habe ich berechnet wieviel Prozent die 164V über den 110V liegen, was 49,35% sind

Ist die Rechnung nun korrekt?
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Octavian1977
Inventar
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Anmeldungsdatum: 05.10.2006
Beiträge: 14831
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 13:42    Titel: Antworten mit Zitat
die 110V darfst Du nicht zusammen rechnen.
jede Heizung einzeln an 110V den Strom ausrechnen
Die 110V benötigst Du nur um aus den Angaben der Heizung den Ohmschen widerstand aus zu rechnen, sowie die Nennströme der Teile, also die Ströme die fließen wenn die an der angedachten Spannung von 110V betreiben werden.

Betrieben werden die Teile ja dann an
230V

Für die Überlast mußt Du wieder die Leistung ermitteln.
Denn wenn du an einem festen Widerstand z.B. die Spannung halbierst viertelt sich die Leistung.
Das kommt daher: P=U²/R

Spannung halbiert ergibt sich 0,5²= 0,25

Dazu nimmst Du die errechnete Spannung am Widerstand und den Strom der da bei 230V durch fließt.

der eine Spannungswert ergibt übrigens 164,29V (Rundungsfehler)
_________________
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patois
Inventar
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Anmeldungsdatum: 22.10.2009
Beiträge: 8214

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 14:04    Titel: Antworten mit Zitat
Laughing

Eigentlich musst du das nicht wissen, dass die Leistung, wenn sich die Spannung halbiert, auf ein Viertel zurückgeht. Dieses Wissen ist zur Lösung der Aufgabe nicht erforderlich und die gezeigten Formeln sind m.E. nicht hilfreich (auch wenn sie stimmen). Wink

Rechne also nur aus was wirklich gefragt wird.

Mein Rat ist: Skizziere die Schaltung und du wirst erkennen, dass die beiden in Reihe geschalteten Widerstände einen Spannungsteiler darstellen, an dem aber keine 110Volt an der Verbindungsstelle der beiden Komponenten zu messen sind.

Merke: (Hilfs-) Skizzen sind immer dein Freund, wenn du ins Schleudern kommst.

EDIT: Wenn ich später noch Zeit habe, sage ich dir noch etwas zu einem Hilfsprogramm, mit dem man eigene Rechnungswerte überprüfen kann oder auch über Ausprobieren an Lösungen kommen kann.
.
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figadho
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Anmeldungsdatum: 04.12.2017
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 14:44    Titel: Antworten mit Zitat
Kann Aufgabenteil c) nun mit der Formel P=U*I berechnet werden?
P1=164,29*5,43=892.09W
P2=65,71*5,43=356,81W
Der erste Wiederstand ist dann zu 223% ausgelastet, also zu 123% überlastet.


Hier nochmal mein kompletter Rechenweg. Falls es noch fehler gibt bitte ich mich darauf Aufmerksam zu machen Smile

[img]https://s2.postimg.org/6yhmfyfcl/Shcaltung.png[/img]

[img]https://s2.postimg.org/ayors4sxx/20171204_145609.jpg[/img]
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Octavian1977
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Anmeldungsdatum: 05.10.2006
Beiträge: 14831
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 15:39    Titel: Antworten mit Zitat
ja so stimmt das jetzt nur noch für P2 die Überlast ausrechnen.
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patois
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Anmeldungsdatum: 22.10.2009
Beiträge: 8214

BeitragVerfasst am: 04.12.2017 16:01    Titel: Antworten mit Zitat
Arrow

Hier noch ein Screenshot von der Arbeit mit dem Lernprogramm:

[img]https://s18.postimg.org/j0ljcz2wl/figadho_01.jpg[/img]

Aber ich denke du kommst auch ohne das Programm zurecht ... Wink
.
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