Etechnik Netzwerkberechnung

[Hendr1k]

Im folgenden Netzwerk sind alle Ströme sowie die Spannung UB zu bestimmen. Ich bekomme einfach keinen Anfang um den ersten Strom zu berechnen, danach würde es ja recht einfach werden. Kann mir wer helfen?

 

[4GT_DosX]

die harten Verfahren helfen bei der Lösung:
Maschenstromverfahren
Knotenpunktpotentialverfahren
Überlagerungsprinzip

oder

Schaltungssimulation mit zB PSPICE

Aber fangen wir mal soft an, kennst du den Knoten- und den Maschensatz (Kirchhoffsche Regeln)?

 

[Hendr1k]

klar kann ich das alles. ich hab auch schon alle bedingungen wie I1 = I2 usw. nur ich komme halt nicht zum ersten Strom mit klarem Ergebnis. Mir fehlt die Idee

 

[4GT_DosX]

Unten die Stromquelle I0 mit 2A, der gesamte Strom (2A) fliesst über nachfolgenden Widerstand (10Ohm), Spannung über diesem Widerstand somit 20V.

Komische Quellendarstellung übrigens.

 

[Hendr1k]

ja das ist mir klar, nur leider bringt mir das mal überhaupt nichts. Wenn ich nun nämlich eine Masche mache habe ich
I0*R + I9*4R =UB


UB und I9 sind mir unbekannt, also komme ich so nicht weiter. Andere Idee?

 

[Hendr1k]

kann sowas hier keiner?

 

[pApAsChLuMpF4]

können ja, aber zumindest ich für meinen teil werde dir sicherlich nicht deine hausaufgaben machen

 

[Hendr1k]

Es ist keine Hausaufgabe sonder eine alte Klausuraufgabe die ich gerade versuche zu rechnen um mich auf selber auf die Klausur vorzubereiten.
Nur leider habe ich in diesem Fall keine zündende Idee. Ich will ja auch nicht, dass mir das wer hier ganz rechnet, ich suche jediglich einen Ansatz wie ich auf den ersten Strom komme. Den Rest bekomme ich selber hin.
Wäre also nett wenn jemand Rat weiss

 

[n00dl]

ganz einfach, stell die maschengleichunge mit maschenströmen auf und dann muss, falls es lösbar ist, ein gleichungssystem mit einer gleichung mehr als unbekannte rauskommen. am besten machste das über matrizen, das is bei so großen schaltungen am günstigsten.

ps: ich hab auch kien bock mich hinzuhocken und das durchzurechnen. außerdem tätest du eh gut daran, die lösungen für die klausuren zu besorgen weils sonst eh nix bringt

greetz

 

[wutvolta]

Um ehrlich zu sein verstehe ich dein Problem nicht.
Die Lösungsansätze stehen hier schon, du musst dich nur auf den arsch setzen und sie machen.
Stichwort: Superposition.
Ergo Überlagerungsverfahren.

1. Du zeichnest dir die schaltung um, für _jede_ Spannungsquelle.
und zwar am besten so das du nurnoch links oder rechts die Spannungsquelle hast und der dreckige Rest an Widerständen in Reihe bzw Parallel dazu liegt.
aber immer schön aus sicht dieser einen Spannungsquelle.

2. Alle anderen Spannungsquellen die du betrachtest behandelst du wie einen Kurzschluss, also eine Leitung ohne Widerstand. (Bei Stromquellen würdest du eine Unterbrechung zeichnen).

3. Durch die gegebene Spannung und durch die gegebenen Widerstände kannst du dir nach und nach alle Teilwiderstände von dieser einen Spannungsquelle berechnen (Spannungsteilerregel).
Dadurch hast du natürlich auch die Ströme dann FÜR DIESE EINE Spannungsquelle.

4. Das selbe für alle anderen Spannungsquellen machen.

5. Ströme von allen Spannungsquellen zusammenrechnen.

Das wichtige dabei ist: achte auf die Spannungspfeile an der Spannungsquelle, die sind ausschlaggeben für die Stromrichtung (und damit auch ob du die Teilströme positiv oder negativ angeben musst)
Stromrichtung wie in UB und I0 zu sehen sind entgegengesetzt.

Also: diese aufgabe ist nicht schwer
aber sie ist zeitaufwendig und es besteht die Riesengroße chance sich mit einer Stromrichtung zu vertun.

Wenn du noch fragen hast: hier rein damit, wenn du garnicht damit klarkommst mal ich heut abend mal ne skizze wie ich das meine, und rechne dir mal bis zum 1. Wert das aus.
Das Problem ist einfach: um den 1. Strom zu haben muss man erst alle SPannungsquellen komplett durchrechnen für dich und diese 4 Teilströme dann Addieren (oder je nach vorzeichen subtrahieren).

 

[Jesus0815]

Gleichungen aufstellen und mit Gaußschem Algorithmus lösen?

 

[Hendr1k]

Mein Problem war es immer, dass ich mit den Maschen und Knoten nicht weiter kam, da ich immer eine unbekannte zuviel hatte.
Desweiteren wusste ich nicht genau, wie ich unten die Stromquelle behandeln soll. Einfach als normaler Strom I0 = 2 A ?
Wenn ich die Tage Zeit habe versuche ich es mal die Aufgabe mit Helmholtz und seinem Überlagerunssatz zu lösen.
Besten Danke schon mal und ein Frohes Fest

 

[wutvolta]

etwas betrunken aber ich versuchs
also zum strom I0:
Der ist 2A.
Wenn du dir die Spannungsquelle umzeichnest kannst du dann auch von allen parallel/Reihenschaltungen die widerstände bestimmen.
Wenn du also alles zu einem ersatzwiderstand zusammengeführt hast kannst du auch die Spannung dort bestimmen.
und dann mit nem stromteiler auch sehr leicht den strom.

wegen den unbekannten: wenn einer zuviel da ist, versuch es auf meine weise mit Superposition.
das ist vielleicht nicht die edelste oder gehobenste art das auszurechnen aber doch sicherlich eine sichere.

 

[Hendr1k]

ich bekomme es einfach nicht hin. keine masche kein helmholtz. nichts hilft mir


help pls

 

[n00dl]

frag nen studienkollegen, wenn du es nach den erklärungen hier net hinbekommst haste nen denkfehler im system. kleiner tipp: die maschenströme sind nur angenommen und existieren eigentlicht nicht, zumindest nicht in der stärke an der stelle

 

[Hendr1k]

Leider hat sich kein einziger von euch das Neztwerk auch nur mal kurz richtig angeguckt, was weiter nicht schlimm ist, da es keine Pflicht ist dies zu tun.
Nur wenn ihr das tun würdet, würdet ihr evtl. sehen was ich meine.
Natürlich fließen die Ströme so wie sie da eingetragen sind, sonst wäre die Aufgabe diese zu bestimmen wohl völlig sinnlos.
Also wenn auch nur irgendwer geringes Interesse daran hat sein Können herrauszufordern, so bitte ich ihn sich nur 5Minuten mit der Aufgabe zu befassen und mir nur _EINEN_EINZIGEN_ der gesuchten Ströme zu bestimmen.
Ich persönlich hab keine Lösung mehr perat und werde Dienstag den Prof. fragen, aber evtl. hat ja schon vorher einer von euch eine goldene Idee

 

[wutvolta]

hmm so 10 minuten nu

Auf den ersten blick :

I0 = 2A
UB also = 20V

Nach Ub umgezeichnet ergibt sich für mich: es ist nur der eine Widerstand R in Reihe einer parallelschaltung aus einem Kurzschluss wegen dem Feld bei I10 und 4R, 8R,R
Durch das Feld bei I10 fällt die Parallelschaltung meines erachtens weg und es ergibt sich : Ub = R * I0 = 10 Ohm* 2Ampere = 20V

2.
Bei U3 genau dasselbe
Nur ein Widerstand, dann nix
I6 = -3A
I8 = 2A von eben der
I10 = I6 + I8 = 5A
I7 = I9 = 0


das war jetzt die rechte seite, die linke bitte per Superposition
Für mich sieht es umgezeichnet so aus:
U2 ---> (2R//2R//2R//2R) + R
U1 ---> (2R//2R) + (2R//2R//R)

p.s. das war mehr als 1 Strom

 

[Hendr1k]

Sorry dir das sagen zu müssen, aber UB ist nicht 20V.

Wenn man sich die Masche unten rechts ansieht, hat man
UB= I0*R+I9*4R

I9 kennen wir nicht, daher ist deine Rechnung ungültig.


Wie gesagt es ist nicht einfach

 

[wutvolta]

Sry hab grade wenig zeit aber so wie ich das sehe übersiehst du einen zweig der garkeinen Widerstand hat, und der ist parallel zu dem zweig mit dem 4R.
und deshalb fließt über den widerstand 4R KEIN strom.

Zeichne es dir um, ich sehe da eine Parallelschaltung von Widerständen , und bei I10 ist einfsch ein Kurzschluss, oder wenn du so willst ein 0 ohm widerstand.
Gesamtwiderstand bei einer Parallelschaltung ist kleiner als der kleinste einzelwiderstand ---> komplette parallelschaltung fällt weg.

 

[Supervisor3]

wolta hat recht
du darfst die masche so ziehen wie du willst, solange du wieder zum anfangspunkt zurückkommst. wenn jetzt auf einem maschenweg möglichst wenig bauteile vorkommen vereinfacht das die schaltungsberechnung natürlich erheblich. Ub ist also doch 20V und I9=0

 

[Hendr1k]

also teilt sich I0 so auf, dass es zu 100% nach I8 fließt und I9 "nichts abbekommt" ?

wenn das nun wirklich so ist, dann ist die aufgabe eigentlich ziemlich einfach, war halt nur ein bischen verwirrend, weil die Aufgaben dann quasi in der anderen Reihenfolge waren, wie man sie zu bearbeiten hat.

Wenn I9 0 Volt ist dann ist es I7 auch,oder?

 

[wutvolta]

I9 ist wie I7 = 0 Ampere (nicht volt ^^)
anspruchsvoller ist dann eher der linke teil wo man eine superposition machen muss, aber das bekommste schon hin wenn du dir die netzwerke umzeichnest

 

[dash.]

ich trage mich mit dem gedanken elektrotechnik zu studieren, bin mir aber noch unsicher wegen anforderungen usw und wollte mal fragen ob man so eine aufgabe schon lösen können sollte vor dem studium...

 

[Hendr1k]

Ich studiere Mechatronik und habe Etechnik 1 Semster und Elektronik 1 Semster lang.

Wir für unseren Teil bekommen alles beigebracht, dass heisst wir fangen bei 0. Das Tempo ist zwar oft sehr schnell, aber man nimmt alles durch(so ist es bei uns jedenfalls). Das ist übringens bei den anderen Fächern auch so.
Vorteile bringt es sicherlich wenn man sowas schon kann, aber nötig ist es nicht. Abgesehen davon das Elektrotechnik nicht nur sowas ist, sondern vor allem viel viel schwere Mathe(die Schwerste die es gibt :P )...


Also wenn du das hier schon könntest , dann könntest du schon fast die Klausur bestehen. Fehlt halt noch ein Wechselstromnetzwerk und ein Motor

 

[pApAsChLuMpF4]

Original geschrieben von dash5
ich trage mich mit dem gedanken elektrotechnik zu studieren, bin mir aber noch unsicher wegen anforderungen usw und wollte mal fragen ob man so eine aufgabe schon lösen können sollte vor dem studium...

lösen wirst du sowas mit nem normalen abitur unter garantie nicht können, allerdings sind diese aufgaben mit linearen kreisen total einfach, nach 50 gerechneten aufgaben machste davon jede aufgabe im schlaf. allerdings musst du dir im klaren sein, dass das studium nicht nur aus so aufgaben und kabel zusammenlöten besteht...^^

 

[Supervisor3]

Original geschrieben von Hendr1k
Also wenn du das hier schon könntest , dann könntest du schon fast die Klausur bestehen.

Das bezweifle ich stark!

 

[Hendr1k]

naja zum Gleichstrom fehlt dir halt noch die Ersatzspannungsquelle und Überlagerungsatz. Dann kannste aber alle Themen die _wir_ im Gleichstrom durchgenommen haben.

Ja dann kommt noch eine Aufgabe Wechselstrom, welche aber eigentlich einfacher ist. Man benötigt halt nur einen Komplexen Taschenrechner.

Motor:
Reihenschluss/Nebenschlussmaschine, dass ist das schwerste von allem

 

[pApAsChLuMpF4]

komplexer tachenrechner..lol. dann beweist ihr scheinbar nicht