Benötige Hilfe beim Bestimmen des Innenwiderstandes R_i

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hallo Community,

beim routinierten Durchrechnen alter Klausuren, bin ich nun über eine Aufgabe (ich beziehe mich auf den Aufgabenteil a) gestolpert, die mir etwas Probleme bereitet. Vorweg schonmal: Das Anwenden der Ersatz-Zweipoltheorie ist mir bekannt und fällt mir bei "einfachen" Netzwerken auch relativ leicht. Nun stehe ich aber vor einer Aufgabe, die eine etwas komische Netzwerkstruktur vorgibt. Das ganze sieht mir so aus, als müsste ich hier die Dreieck-Stern-Umformung anwenden. Dies habe ich getan, allerdings komme ich nicht auf das Musterergebnis von R_i = 6 Ohm. Kurzum: Dass R2 parallel quer liegt, verwirrt mich etwas.
Ist dies überhaupt das richtige Vorgehen beim vorliegenden Netzwerk? Ich hoffe, ihr könnt mir einige Denkanstöße geben.

ich bedanke mich schonmal im Voraus. smile

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Bedenke, dass bei der Innenwiderstandsbestimmung etwa vorhandene Spannungsquellen durch den Widerstand Null und Stromquellen durch einen unendlich hohen Widerstand ersetzt werden. Unter dieser Maßgabe kannst du den Innenwiderstand der Ersatzquelle bzgl. der offenen Klemmen direkt ablesen zu

Das kannst Du im Kopf zu Ri=6 Ohm ausrechnen.

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hallo GvC, wenn ich Dich nicht hätte! Vielen Dank erstmal, ABER ich glaube mein Problem ist eher ein anderes. Ich konnte aus dieser Widerstandsanordnung einfach nicht ablesen, was parallel zu was ist. Keine Ahnung, wie ich das "üben" bzw. erkennen soll. Z.B. ist R2 ja auch parallel zu R1, woraus sich dann R4||(R3+(R2||R1)) = 5,333 ergeben würde, was schon wieder am ERgebnis vorbeigehen würde. R3 ist in Reihe mit R1 und parallel zu R2, allerdings spielt es eine bedeutende Rolle, welchen Widerstand man als erstes zusammenfasst. Genau DAs bereitet mir Probleme. Ich weiß auch nciht, was ich da machen kann. grübelnd

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Ich danke Euch Leute, dass Ihr Euch so viel Mühe gebt, um mir zu helfen! Der Maschen- bzw. Knotensatz ist mir geläufig, leider bin ich momentan noch nicht in der Lage Reihen- und Parallelschaltungen eindeutig zu erkennen.
Als Anmerkung: Ich komme ursprünglich aus der Informatiksparte, hatte zwar einen Mathe-LK, bin nun jedoch auf E-Technik umgestiegen. Für mich ist das alles natürlich noch ziemlich neu, weshalb mich solche (für Euch vermutlich kinderleichte Aufgabenstellungen) verunsichern. Ich hätte z.B. niemals dieses "Ausdehnen" hinbekommen, wie Du es mir auf dem Bild vorgemacht hast, D2. Das Nummerieren und kennzeichnen der Widerstände und Knoten ist mir geläufig, jedoch hätte mir das alleine wohl nicht zu dem resultierenden Ersatzschaltbild verholfen, das Du mir freundlicherweise aufgezeigt hast. Ich brauche wohl noch eine Menge Übung, weiß allerdings nicht, wie ich diese "Sicherheit" trainieren kann.
Habt Ihr evtl. Literaturempfehlungen, die diverse Lücken füllen oder Unklarheiten beseitigen könnten? IRgendwie kann es das ja nicht sein, dass ich mich bei so einem Netzwerk so schwer tu'. Ich weiß, die Devise lautet Übung, Übung, Übung...

Mein Wissen beziehe ich momentan aus dem Moeller, dem Hagmann und aus dem alten Klassiker vom Weißgerber.

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Hallo nochmal,

beim Rechnen der Aufgabe c) hänge ich mal wieder fest. Die von der Stromquelle aufgenommene Leistung konnte ich errechnen, die von der Spannungsquelle aufgenommene Leistung, die laut Musterlösung 60 W betragen soll, allerdings nicht. Könnte dort vielleicht jemand schauen, ob das alles so passt, was ich gerechnet habe?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Danke erstmal GvC!

Ich habe das ganze nun mal durchgerechnet, aber ich komme leider auf 54 W. Also so wie es aussieht, ist da irgendwo noch der Wurm drin. Ich habe die Rechnung nochmals eingescannt, allerdings erkennt man die widerstandsbeschriftungen durch die Bilderkomprimierung kaum. Aber anhand des oben angehängten Aufgabenblattes sollte es eigentlich zu erkennen sein. Erkennst Du/Ihr den Fehler, den ich bei der Rechnung gemacht habe?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Nein, mit den Widerstandskombinationen kommst Du immer noch nicht klar. Betrachten wir zunächst den Stromanteil an I3 infolge Uq. Der ist nach ohmschem Gesetz

Dabei ist Rges der gesamte Widerstand von der Spannungsquelle aus gesehen.

Diesem Stromanteil wird der Stromanteil infolge Iq überlagert. Da beide Ströme von unten nach oben durch die Spannungsquelle fließen, werden sie addiert.

Der Strom Iq teilt sich zunächst auf in R4 einerseits und (R1+R2||R3) andererseits. der Strom durch R1 wird also per Stromteilerregel bestimmt zu

Dieser Strom teilt sich noch einmal auf in R2 und R3. Demzufolge ist der Strom durch R3

Da kürzt sich fast alles raus und es bleibt übrig

Demzufolge

DAs Minuszeichen bedeutet, dass die Leistung angegeben wird.

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Tausend Dank!!!!! Du hast vollkommen Recht, bei mir scheitert es immer wieder an den Widerstandskombinationen. Hast Du vielleicht eine gute Methode, wie man die "richtige" Kombination lernen kann?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Kleine Ergänzug.
Eine Zeichnung wo alle Widerstände ordentlich(niemals schräg)
abgebildet sind erleichtet die Lösungsfindung.
Knoten immer mit Buchstaben versehen um prüfen zu können,
ob man Fehler gemacht hat.

FIPI' · Anmeldungsdatum: 30.10.2012 Beiträge: 83

Vielen, vielen Dank Jungs! Jetzt habe ich es endlich verstanden, dank Euch und dem Taschenbuch der Elektrotechnik. smile

Mir war nie bewusst, dass der Gesamtwiderstand einer Schaltung mit einer Spannungsquelle, der Gesamtwiderstand einer Schaltung mit einer Stromquelle und der Innenwiderstand völlig unterschiedliche Sachen sind und dementsprechend unterschiedlich sein können - je nachdem wo die Spannungs- oder Stromquelle sitzt und je nachdem, wo der Strom langgeht (Knoten etc.). Der Hinweis von Dir, GvC mit den Knoten und deren Verknüpfung mit einer Parallelschaltung etc. war hilfreich und ein guter Denkanstoß. Dir, D2 muss ich vor allem für Deine aufschlussreiche Zeichnung danken. Erst dadurch habe ich die oben genannten Unterschiede bemerkt. Nach dem heutigen Nachmittag und 'ner Menge Übung klappt es jetzt endlich - selbst ohne Vereinfachung von schräg anliegenden Widerständen.

Nochmals vielen Dank Euch beiden!