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Ingenieurwesen » Elektrotechnik » Überlagerung von Quellen (Elektrotechnik)
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Universität/Hochschule J Überlagerung von Quellen (Elektrotechnik)
JimInsane
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  Themenstart: 2015-01-17

Ich schon wieder :). Diesmal eine Aufgabe zum Thema Überlagerung. Das hier ist die Aufgabe (vorweg: Ich habe bereits die Lösungen als Zahlenwerte, weiß aber nicht, welchem Teil sie zugeordnet sind, oder wie sie zustande kommen). So weit so gut. Also meines Wissens nach berechnet man zunächst isoliert, d.h. zum Beispiel zunächst die Stromquelle entfernen und die Schaltung berechnen, dann die Spannungsquelle kurzschließen und die daraus resultierende Schaltung lösen, und am Ende (dank Überlagerung) die jeweiligen Ergebnisse addieren. Ich entferne also zuerst die Stromquelle. So wie ich das sehe, kann ich jetzt die Schaltung in 2 Teilkreisläufe unterteilen: 1. UQ2 -> R5 -> R1 -> UQ2 2. UQ2 -> R4 -> R2||R3 -> UQ2 Ich will die Schaltung ein wenig umgestalten, damit ich sie für mich besser veranschaulichen kann. http://www.matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/9/42036_ET3.png Um den Strom I5 zu berechnen, nutzt man den Fakt, dass Spannung im oberen Kreislauf = der Spannung im Unteren ist. Also kann man rechnen: UQ5/(R5+R1) = 5V/7Ohm = 0.714 A. Hier ist schon son kleiner Punkt, wo ich verzweifele und ich denke, dass ich Falsch liege. Denn die Lösung sieht folgende zwei Werte (jeweils einer für die isolierte Spannungsquelle und die isolierte Stromquelle): 15A / 7 A. Was mich ein wenig bei dieser Lösung stutzig macht, ist dass allein Iq1 maximal 2A liefert. Bei einem Kurzschluss der Spannungsquelle (also die Schaltung nur mit Stromquelle betrachtet), KANN kein Strom von mehr als 2 A fließen. Also spielt es ja gar keine Rolle, welches Ergebnis für welche Teilrechnung ist, m.M.n. kann das gar nicht stimmen. Oder aber, ich hab was übersehen... Edit: Ach ja! Ich sollte vll mein Lösungsvorschlag für I5 bzgl der Stromquelle schreiben. Also zunächst mal ist ja R2 und R3 zusammenfassbar. R2||R3 = 16 Ohm/10 Ohm = 1,6 Ohm. Dann haben wir nur noch eine Parallelität. Ziehen wir nun die Widerstände in Reihe zusammen, haben wir 2 Widerstände die parallel sind und können die Stromteilerregel anwenden. R1 + R2,3 = 5 Ohm + 1.6 Ohm = 6.6 Ohm R4 + R5 = 12 Ohm I5 = Iq * R1,2,3/(R1,2,3+R4,5) = 2A * 6,6 Ohm / (6,6 Ohm + 12 Ohm) = 0,71 A. Soweit müsste das stimmen.

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rlk
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  Beitrag No.1, eingetragen 2015-01-17

\ Hallo JimInsane, Deine Überlegungen und der durch die Spannungsquelle verursachte Anteil von I_5 sind richtig. Bei der Berechnung des durch die Stromquelle verursachten Anteils hast Du aber einen Fehler: wegen der kurzgeschlossenen Spannungsquelle liegt R_4 parallel zu R_2 und R_3\.. Wie liegen die beiden Widerstände R_1 und R_5 zueinander? Habt ihr die Stromteilerregel schon gelernt? Du interpretierst die Musterlösung falsch. Lass Dich davon nicht beirren, sondern berechne den Strom so wie Du es gelernt hast. Ich hoffe, das hilft Dir, Roland

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JimInsane
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  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2015-01-17

Haha, danke für deine Antwort. Ich habe meine Überlegung für die Stromquelle habe ich gerade in dem Moment geändert :). Zu deiner Frage: R1 liegt parallel zu R5, genauer gesagt: (R5+R4) || (R1 + (R2 || R3)) Zur Musterlösung. Okay es kann gut sein, dass ich sie Falsch verstanden habe, da es genauso gut 15/7 A heißen kann. Das sind 2.143 A. Sollten meine Lösungen bzgl I5 aber stimmen (und ich gehe davon aus, das sie es tun) komme ich auf einen Strom von ca 1,14 A.

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rlk
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  Beitrag No.3, eingetragen 2015-01-17

\ Hallo Jim, die Widerstände R_4 und R_5 liegen\stress nicht\normal in Reihe, weil durch die kurzgeschlossene Spannungsquelle ein Strom fließen kann und I_4 im Allgemeinen ungleich I_5 sein wird. Betrachte die beiden Widerstände R_1 und R_5\.: wie teilt sich der Strom I_q1 auf die beiden Widerstände auf? Ich hoffe, das hilft Dir, Roland

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JimInsane
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  Beitrag No.4, vom Themenstarter, eingetragen 2015-01-17

Wie genau sie sich aufteilen, kann ich dir nicht sagen, aber dass sie sich aufteilen, dass sehe ich... Könnte ich nicht R2,R3 und R4 zusammenfassen? Dann liegen R1 und R5 parallel und R1||R5 in Reihe mit R4. Also R2,3,4 = ca 1,4 Ohm Dann kann ich die Stromteiler-Regel nutzen. I5 = R1/(R5+R1) * 2A = 5Ohm/(7Ohm) * 2A = 1,43 A Oh mein Gott. Jetzt sehe ich es. R1||R5 in Reihe mit R2||R3||R4 Demnach Stromteiler-Regel :/ Sorry. Das war echt dämlich. Dann komme ich auch auf 15/7 A, da 1,42 A + 0,71 A = 2,14 A Gut Aufgabe b) ist dann ja schnell gelöst. Ich habe einmal i5 = 0,71 A U1 = 0,71 A * 5 Ohm = 3,55 V und dann habe ich den Strom in dem Zweig aus der Stromquelle: 2A - 1,42A = 0,58A U1 = 0,58A * 5 Ohm = 2,9V U1 gesamt = 3,55V+2,9V = 6,45 V und Aufgabenteil c).. Naja wie ich das verstehe, werde ich wohl alle Widerstände zusammenfassen, dann für beide Isolierten Quellen jeweils die Spannung bzw den Strom Berechnen und dann eine Ideale Quelle mit Ri = Rges bzw Gi=1/Rges und als Quellen dann Iges bzw Uges nutzen

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vGvC
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  Beitrag No.5, eingetragen 2015-01-18

Warum so kompliziert. Schau genau hin (das kannst Du unterstützen, indem Du die Schaltung für jeden Fall getrennt skizzierst), dann erkennst Du, dass R2, R3 und R4 nur für Aufgabenteil c) eine Rolle spielen. Für die Aufgabenteile a) und b) sind sie völlig irrelevant.

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