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Leistungen in parallelen Widerständen
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erikhh
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Anmeldungsdatum: 13.01.2007
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: 28 Jan 2007 - 13:30:54    Titel: Leistungen in parallelen Widerständen

Moin!

Also ich glaube, ich bin einfach zu doof für diese Aufgabe, zumindest für den 2. Teil:
Parallel zu einer Lampe mit der Leistung 100W wird eine Kochplatte mit der Leistung 400W geschaltet. Die Netzspannung beträgt 127V (Effektivwert). Mit welcher Spannung brennt die Lampe vor und nach dem Einschalten der Kochplatte, wenn der Leitungswiderstand 3 Ohm beträgt.

Lösungen: a) U1=125V b) U2= 116V

Im Fall a stellt die Kochplatte ein unüberwindbares Hinderniss da. Die Leitungswiderstand und die Lampe sind also in Reihe geschaltet. Mit P= U*I=R/I^2 habe ich für U1 auch 125 V erhalten. Im Fall b) nun sind die Lampe und die Kochplatte parallel. Meine Idee war nun:

Uges= U(Lampe) + U(Kochplatte) + U(Leitung), wobei I(Leitung) = I(gesamt) = I(Kochplatte)+I(Lampe).

Aber dann hört es bei mir auf, ich kriege einfach nicht diese 117V hin.

Vielen Dank für eure Hilfe!

Sören
PatrickHH
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Anmeldungsdatum: 25.01.2007
Beiträge: 1573
Wohnort: Norderstedt

BeitragVerfasst am: 28 Jan 2007 - 19:52:11    Titel:

Wieso 117V? Entscheid' dich mal, zuerst soll die Spannung für den 100W-Verbraucher nach dem Einschalten des 400W-Verbrauchers 116V und dann 117V sein Confused

Ich gehe nun einfach davon aus, dass 116V das richtige Ergebnis sein soll.

Erst einmal prüfst du noch mal deine Grundregeln bei einer Parallelschaltung.

Du hast zwar recht, der Gesamtstrom in einer Parallelschaltung summiert sich aus den Teilströmen. Jedoch summieren sich die Spannungen der parallel geschalteten Widerstände nicht.

Merke:

Reihenschaltung

I gesamt = I1=I2=I3....

U gesamt = U1+U2+U3...


Parallelschaltung


I gesamt: I1+I2+I3...

U gesamt = U1+I2+U3...



Jetzt zu deiner Rechnung:

Du hast eine gemischte Schaltung. Ein Widerstand ist in Reihe zu zwei Widerständen die selber parallel geschaltet sind.

Als erstes solltest du ein Ersatzschaltbild zeichnen und alle Bauteile bezeichnen.

Ich hab das wie folgt gemacht:

Leitungswiderstand: R1

Lampe: R2

Kochplatte: R3

So, als nächstes bestimmen wir die Widerstände aller Widerstände (was für ein Satz Laughing ) mit der Formel R=U²/P


R1=3ohm
R2=161,29ohm
R3=40,3225ohm

Nun bestimmen wir den Strom der durch R1 fließt:

I gesamt = U / R gesamt

R gesamt wiederum lässt sich wie folgt berechnen:

R gesamt = R1 + (1/ ( (1/R2) + (1/R3) ) )

Jetzt haben wir den Gesamtstrom und können diesen mit dem vorgeschalteten Widerstand multiplizieren um zu wissen, was für eine Spannung jetzt am Vorwiderstand R1 abfällt:

UR1 = I gesamt * R1

Danach können wir berechnen, wie viel Spannung an beiden parallel geschalteten Widerständen abfällt, nämlich:

UR2 = U gesamt - UR1

Fertig!

Am besten zeichnest du dir immer ein Ersatzschaltbild!
elo-Gerst
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 520

BeitragVerfasst am: 28 Jan 2007 - 20:00:49    Titel:

Hey,

Ich verstehe deine vorhergehensweiße nicht.

Gegeben ist die gesamte Spannung, die über R1, R2||R3 liegt. Meines Erachtens kann man die Widerstände so nicht berechnen. Weil du weißt ja nicht wie viel Spannung an R2, R3 liegt. Auser du hast R1 vernachlässigt, was nicht korrekt wäre.

MfG elo
PatrickHH
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Anmeldungsdatum: 25.01.2007
Beiträge: 1573
Wohnort: Norderstedt

BeitragVerfasst am: 28 Jan 2007 - 21:39:52    Titel:

warum soll ich nicht wissen, wie viel spannung an R2 und R3 abfällt?

Betrachte R2 und R3 einfach als EINEN Widerstand. Also berechne aus diesen beiden parallel geschalteten Widerständen den Gesamtwiderstand.

Die Formel findest du sicher in deinem Lehrbuch.

Dann hast du paktisch nur noch zwei Widerstände die in Reihe geschaltet sind, also R1 und R2+R3.

Da in einer Reihenschaltung die Spannung immer proportional abfällt, also am größten Widerstand fällt auch die größte Spannung hab, brauch ich nur auszurechnen wie wie Spannung am R1 abfällt. Diese Spannung die an R1 abfällt ziehe ich von der Gesamtspannung ab und habe dann die Spannung, die an R2+R3 abfällt.


Wenn ihr wollt, male ich euch auch ein Ersatzschaltbild mit dem kompletten Rechengang!



EDIT:

ich hab mir deinen Post nochmal durchgelesen.

Alsooo, du hast Recht, ich weiß nicht bei welcher Spannung und Strom die Lampe und die Kochplatte ihre angegebene Leistung hat.

Das ist schon sehr scheisse.

Ich hab also einfach angenommen, dass die Nennspannung die 127V sind und ein Vorwiderstand nicht berücksichtigt ist.

Dann kommt darauf, dass R1=161,29ohm hat und R2= 40,3225


Die Aufgabenstellung ist beschissen, aber wenn man die 127V als Nennspannung betrachtet, dann kommt man auch zu den gegebenen Lösungen.
Electric-phase
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Anmeldungsdatum: 25.10.2006
Beiträge: 768
Wohnort: Köln

BeitragVerfasst am: 28 Jan 2007 - 21:46:03    Titel:

Hallo,
die Leistungswerte von Lampe und Kochplatte sind für die Nennspannung ausgelegt. Also 127V in Deinem Fall.
Du kannst also die Widerstände wie beschrieben ausrechnen.
R=U^2/P.

Also alle Widerstände bestimmen, dann mit den Widerständen die Ströme, Leistungen und so weiter ausrechnen.

Gruß
Manfred
erikhh
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Anmeldungsdatum: 13.01.2007
Beiträge: 7

BeitragVerfasst am: 29 Jan 2007 - 09:14:22    Titel:

Moin!

Danke für eure Hilfe, hat mir echt was gebracht. Hab mir daran die Zähne ausgebissen!

Sören
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