Widerstandserrechnung mit nicht Linearen Verbraucher

[Payday]

hallo

gegeben ist folgende zeichnung:
http://www.bilder-hochladen.net/files/b3up-4.jpg

(sorry hab kein richtiges zeichenprogramm für etechnik)


ausgangsschaltung ist ohne den Widerstand ?, also 2 innenwiderstände, den widerstand R=5ohm und den verbraucher V.

hier die werte die ich ausgerechnet habe:
Rie= 5,075ohm

Ikurzschluss = 4,14A (also strom über klemmen ab vom verbraucher nach stromteiler)

Uqe= 21V

die kennlinie des verbrauchers ist in 1volt schritten von 1-12volt gegeben.
bei 12volt beträgt der strom laut liste 705mA, es steigt nicht linear an (10volt 645, 8volt 576 usw)


Frage: wie groß muss ein zusätzlicher widerstand parallek zu V gewählt werden, damit der arbeitspunkt bei Uv=12volt liegt.

nun meine annahme:

es fliest laut Ikurschluss 4,14A, die strommenge die durch V bei den gesuchten 12volt fliesst steht in der tabelle (0,705A).
die spannung ist natürlich über V und den gesuchten R? natürlich beidemal 12volt, also gilt:

12V /(4,14-0,705) = 3,5Ohm

meine frage, ist das so richtig oder wenn nein was ist falsch. kann ich überhaupt mit den kurzschlussstrom rechnen oder muss ich diesen neu berechnen ? immerhin ist der kurzschlussstrom ja ohne den verbraucher ausgerechnet worden (ersatzschaltung)

wie rechne ich den ausgleichsstrom der beiden spannungsquellen aus? ist das der kurzschlussstrom unterschied (der eine hat über klemme ab 2,96A, der andere 1,18A) ist der ausgleichsstrom die differenz?[/url]

 

[d.kuckenburg]

gelöscht

 

[79616363]

Was D.Kuckenburg meint - Du hast es doch schon
Mal mal ein Ersatzschaltbild mit nur einer Spannungsquelle und nur einem Vorwiderstand
U=21 V ist richtig, der Ersatzvorwiderstand mit (0,1Ω || 0,3Ω)+5Ω=5,075Ω auch
Den Arbeitspunkt hast Du auch schon
Also wo ist das Problem? :wink:
Nur über die 3,5Ω würd ich an Deiner Stelle nochmal nachdenken - Kann das überhaupt sein??? :lol:
Nimm spasseshalber mal Rv raus und guck, was da bei 3,5Ω rauskommen würde - Das kann nicht sein!

Viele Grüsse,

Uli

 

[79616363]

Oh, ich glaub ich sehe Deinen Fehler. Mal wirklich mal das Ersatzschaltbild auf und überleg. Du hast ne Ersatzspannungsquelle mit 21V, Du hast nen Ersatzvorwiderstand von 5,075Ω und Du hast die Bastelkonstruktion. Das ist nix anderes als ein Spannunungsteiler (am Arbeitspunkt) und da müssen 12V rauskommen. Dämmert's :?:

 

[Payday]

ich glaube ich habs, danke fürn tip.

also 1 spannungsquelle mit 21volt, den widerstand mit 5,075ohm und halt einen gesuchten widerstand .

über V sollen 12volt abfallen, bleiben 9volt für RIe (5,075) über. durch Rie fliessen also 1,77A. da in reihe geschaltet überall selber strom fliesst steht den dazugeschalteten R und den verbraucher insgesammt der selbe strom zu. der verbraucher verbraucht bei 12volt 705mA, die ziehe ich den 1,77A ab so das 1,07A für den wiederstand bleibt. und R = U/I = 12/1,07 = 11,2ohm

so müßte das dann doch stimmen oder

 

[d.kuckenburg]

gelöscht

 

[Payday]

Rie * I_Kurzschluss = Uqe

5,075 * 4,14 =21Volt

 

[79616363]

So, nun rechnen wir mal (zumindest mal so, wie ich es rechnen würde):

Wir haben zwei Spannungsquellen U1=20V und U2=24V, wir haben also einen Potentialunterschied von 4V.
Die Versorgungsspannung geht über die Widerstände R1=0,1Ω und R2=0,3Ω an den Verbraucher Rv||R?.
Diese beiden Widerstände R1 und R2 wirken als Spannungsteiler im Verhältnis 1:3 - Sind wir also bzgl. U1 bzw. R1 schon mal bei R1/(R1+R2)*Udiff=0,1/0,4*4V=1V - Kommen also bei der Ersatzspannungsquelle von insgesamt 21V an. Der "Innenwiderstand" dieser Ersatzspannungsquelle ergibt sich aus R1||R2=0,1Ω||0,3Ω=0,075Ω.
Das liegt in Serie mit dem Widerstand R3=5Ω, kommen wir also insgesamt auf einen "Vorwiderstand" von 5,075Ω.
An Rv sollen später mal 12V abfallen. Am Vorwiderstand der Ersatzsspannungsquelle fallen somit 21V-12V=9V ab. Es fliesst also im gedachten "Vorwiderstand" ein Strom von I=9V/5,075Ω=1,7733990147783251231527093596059A.
Unser Verbraucher Rv "frisst" davon laut Kennline bei den geforderten 12V 705mA, bleiben also noch I(last) von 1,0683990147783251231527093596059A und den muss unser gesuchter R? bei 12V übernehmen.
Nun bemühen wir nochmal kurz unseren hochgeschätzten Herrn Ohm und kommen auf R?=12V/1,0683990147783251231527093596059A=11,231758766166401549208105678134Ω!

Voila, war doch ganz easy :idea: So einfach kann Strom sein :wink:

Und das kann ich mir jetzt nicht ganz verkneifen. Wenn R? tatsächlich 3,5Ω <b><u>wäre</u></b>, dann müsste Rv negativ sein - Nicht lachen, sowas gibt es tatsächlich - Hier aber nicht! :wink:

Klar muss man das nicht genau so machen, wie ich es gerechnet habe. Aber alle (richtigen) Wege führen nach Rom, sie liefern identische Ergebnisse und Haupsache man kommt dort hin

Viele Grüsse,

Uli

PS: Und bitte schreib Widerstand nie wieder mit <b>ie</b> - Das verursacht bei mir Bauchschmerzen :wink:

 

[79616363]

Ups, Nachtrag - Lern unbedingt die "Kirchhoffschen" - Die wirst Du in ner Prüfung brauchen! Also Knoten´- und Maschenregeln. Es ist nicht immer so einfach wie hier, wo man einfach linear durchrechnen kann.
Mach das unbedingt! Kirchhoffsche sind wichtig!