Netzwerk berechnen durch Umwandlung Spannungs- Stromquelle

Diskutiere Netzwerk berechnen durch Umwandlung Spannungs- Stromquelle im Lehrling und Studi Forum Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Guten Abend! Ich habe folgende Problemstellung (auf dem Bild) und hoffe, dass mir jemand diese Aufgabe erklären kann. Das Netzwerk auf dem Bild...

  1. #1 Mathworks, 15.11.2020
    Mathworks

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    Guten Abend!

    Ich habe folgende Problemstellung (auf dem Bild) und hoffe, dass mir jemand diese Aufgabe erklären kann.

    Das Netzwerk auf dem Bild soll berechnet werden, doch ich verstehe die Zusammenhänge sowie die Unterschiede zwischen Strom- und Spannungsquelle nicht und weiß auch nicht, wie ich dabei genau vorgehen muss. Vor allem passive/aktiver Zweipol verwirren mich teilweise, da ich nicht weiß, wie und wann ich mit welchen Arten rechnen muss Vielleicht kann mir jemand von euch beim Lösen dieser Aufgabe helfen und mir noch einmal die Zusammenhänge bei der Berechnung erläutern.

    Danke schon mal für jede Art von Hilfe! :)
     

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  3. #2 Damien, 16.11.2020
    Zuletzt bearbeitet: 16.11.2020
    Damien

    Damien Hülsenpresser

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    Hi !

    Reine Strom- und Spannnungsquellen sind idealisierte Elemente. In der Realität gibt es keine reine Strom- oder Spannungsquelle. Jede Quelle ist im Prinzip beides.
    Bei einer idealen Spannungsquelle geht man davon aus, dass die Spannung am Ausgang absolut konstant ist und sich der Strom entsprechend verändern kann.
    Bei einer idealen Stromquelle geht man genau vom Gegenteil aus. Der Strom aus der Quelle ist konstant und die Spannung kann sich entsprechend ändern.
    Jenachdem was man bei der Schaltungsanalyse bestimmen möchte, bietet es sich manchmal an mit dem einen oder dem anderen zu rechnen.
    Reale Quellen haben irgendwann Grenzen, Spannung und Strom können nicht unendlich weit konstant gehalten werden. Um diesen Umstand zu simulieren wird dem Modell ein sogenannter (Quellen-) Innenwiderstand hinzugefügt und man nennt das ganze dann "reale" Quelle. Bei einer Spannungsquelle modelliert man den Innenwiderstand als Reihenwiderstand, bei einer Stromquelle als Parallelwiderstand.

    Uo = Leerlaufspannung
    Ik = Kurzschlussstrom
    upload_2020-11-16_15-2-9.png
    Die beiden Modelle lassen sich äquivalent ineinander umrechnen mit:

    [​IMG]
    und

    [​IMG]

    Der Wert von Ri bleibt identisch. Dieser wird nur anders angeordnet.

    Wenn du dir jetzt deine Aufgabenstellung mal im Zusammenhang mit den Bildern der realen Spannungsquelle anguckst sollte dir auffallen, dass da eine gewisse Ähnlichkeit besteht ;).

    Kommst du mit der Erklärung ein Stück weiter?

    Gruß

    David
     
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  4. #3 Mathworks, 16.11.2020
    Mathworks

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    Danke dir auf jeden Fall für deine Antwort! Du hat mir schon echt geholfen, um das gedanklich besser einsortieren zu können :)

    Bei meiner Aufgabe muss ich also den Reihenwiderstand vernachlässigen und mir nur den Parallelwiderstand anschauen, da ich ja eine Stromquelle und keine Spannungsquelle haben möchte?

    Und was besagt das I_0 in deiner Erklärung, ist das der Kurzschlussstrom?
     
  5. Damien

    Damien Hülsenpresser

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    Hi !
    Sorry mit Ik / I0 war ich mit der Bezeichnung inkonsequent - Meinte damit den gleichen Strom.

    Vernachlässigen sollst du nichts :).

    Wenn du dir die Schaltung anguckst und mit der Schaltbild der realen Spannungsquelle vergleichst siehst du, dass man das Ganze als zwei Spannungsquellen mit Innenwiderständen sehen kann. R1 als Ri für die Quelle 1, R2 als Ri für die Quelle 2. R3 ist quasi am Ausgang von beiden Quellen zusammen angeschlossen.
    Die Spannung U_AB und der Strom I3 werden also von beiden Quellen verursacht.
    Da die Aufgabenstellung nach dem Strom I3 fragt und nicht nach der Spannung U_AB könnte man die Spannungsquellen zunächst in Stromquellen umwandeln.
    Nötig ist das nicht - Man könnte die Schaltung auch mit Spannungsquellen berechnen aber ich verstehe die Aufgabenstellung so, dass du mit Stromquellen rechnen sollst.

    Gab es eine Vorbereitung zu der Aufgabe? Habt ihr möglicherweise über das Überlagerungsprinzip (oder Superpositionsprinzip) nach Helmholtz gesprochen?

    Gruß

    David
     
  6. Drehfeld

    Drehfeld Strippenstrolch

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    Ich denke auch, dass die beiden Spannungsquellen mit den jeweiligen Serienwiderständen in Stromquellen mit Parallelwiderständen umgewandelt werden sollen. Dann kann man den gesuchten Strom einfach mit einem Stromteiler berechnen.
     
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